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欧洲核子研究中心的等离子体“火球”可以解释宇宙消失的光
实验室制造的宇宙火球表明古代磁场塑造了宇宙缺失的光。由牛津大学领导的全球科学家团队通过在实验室环境中产生等离子体“火球”实现了世界首创。使用欧洲核子研究中心位于日内瓦的超级质子同步加速器,研究人员开始研究等离子射流如何从 [...]
来源:SciTech日报实验室制造的宇宙火球表明古代磁场塑造了宇宙缺失的光。
由牛津大学领导的全球科学家团队通过在实验室环境中产生等离子体“火球”实现了世界首创。研究人员利用欧洲核子研究中心位于日内瓦的超级质子同步加速器,开始研究耀变体的等离子体射流在太空中传播时的行为。
他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上,为天文学长期存在的谜题之一(涉及伽马射线缺失和宇宙难以捉摸的磁场)提供了新的见解。
耀变体和极端伽马射线发射
耀变体是高度活跃的星系,其中心有超大质量黑洞。这些黑洞喷射出狭窄的粒子束和辐射,它们以接近光速的速度移动,在某些情况下,直接指向地球。
这些喷流释放出大量的伽马辐射,能量达到数太电子伏特(1 TeV = 10/万亿电子伏特),可以使用地面望远镜观测到。当这些高能伽马射线穿过星系际空间时,它们与背景中微弱的星光相撞。这种相互作用产生了电子-正电子对的级联。
科学家预计这些粒子会与宇宙微波背景相互作用并产生 GeV 范围(GeV = 10 eV)的较低能量伽马射线。然而,费米卫星等伽马射线空间观测站未能探测到这一预期信号。到目前为止,造成这种差异的原因仍不清楚。
两种相互竞争的解释
一种可能的解释是,星系之间传播的弱磁场使电子-正电子对发生偏转,从而将产生的伽马射线发送到完全偏离地球的方向。
模拟 CERN 的 Blazar 条件
通过仔细测量光束的形状以及与之相关的磁场,科学家们能够直接测试等离子体的不稳定性是否会在光束传播时破坏光束。
