怪不得星空那么黑世界中的许多光子还没抵达地球就消失了

放大字体  缩小字体 2019-12-09 00:04:00  阅读:3468 作者:责任编辑NO。卢泓钢0469

为什么其他星系的许多光子没有抵达地球?包含伊曼纽尔·康德·波罗的海联邦大学(IKBFU)物理和数学科学与信息技术研讨所副教授Andrey Savelyev在内的一个世界科学家小组,改进了一个核算机程序,该程序有助于模仿光子与星际空间中溢出氢相互作用时的行为,其研讨成果宣布在《皇家地理学会月刊》上。在世界中,有像“耀变体”这样的银河系外物体,它们能发作强壮的伽马射线流,来自这条伽马射线流中光子的一部分直接抵达地球。

而另一部分在途中转化为电子,然后再转化为光子,然后才抵达咱们这儿。这儿的问题是,数学核算标明必定数量的光子应该抵达地球,但实际上它要少得多。科学家们今日对为何会发作这种状况有两种解说:第一种是光子在转换成电子之后(这是众所周知的,与中性光子、带电粒子构成比照)落入磁场,违背其途径,即便在再次转换成光子之后也不会抵达地球。第二个种解说了飞向咱们地球的粒子行为,不是经过它们与电磁场的相互作用,而是经过触摸星际空间中“溢出”的氢。

许多人以为太空是彻底空的,星系之间什么也没有。事实上,等离子体状况下存在很多的氢,换句话说,便是十分浓的氢。本研讨是关于粒子怎么与等离子体相互作用的,有一个特别的核算机程序能够核算星际空间中粒子行为的模型。研讨人员经过与等离子体相互作用事情开展的几个或许选项,改进了这个程序。不幸的是,现在还不或许从经历上验证这些核算,因为人们还没有学会怎么在地球上发明极点的空间条件,但副教授安德烈·萨维利耶夫(Andrey Savelyev)信任:

总有一天这会在某种程度上成为或许。有必要留意一下的是,虽然这些研讨结果是所谓的“纯科学”,但它们在理论上能够在未来应用于实践,这一点很重要。等离子态,是物质的第四种状况(除了气态、液态和固态之外),并且研讨起来十分困难。与此一起,人类对它寄予厚望,因为它是一种廉价且十分强壮的动力。研讨对搜集等离子体常识做出了小小的奉献,或许它们将有助于开发有用的核聚变。来自耀变体的相对论喷流,被以为是十分高能量伽马射线(VHEGR)的来历。

在星系间空间传达进程中,伽马射线与无处不在的世界学光子场,如河外布景光(EBL)和世界微波布景光(CMB)相互作用,发作电子-正电子对。这些对能够终究靠逆康普顿(IC)散射将CMB/EBL光子上散射到高能量,然后持续级联进程。这一般用于设置星系间磁场(IGMF)的约束。但是,假如等离子体不稳定性(因为对与星系间介质(IGM)的相互作用而发作)冷却电子/正电子的速度比逆康普顿散射更快,则或许会发作显着的改变。

因而,对星系间磁场失掉的动能,或许会引起在低于 100GeV能量下观察到的伽马射线谱硬化。新研讨了几种不稳定的类型和模型,并评价了它们对解说悠远“耀变体”观测的影响。研讨结果标明,等离子体不稳定性能够描绘一些“耀变体”的光谱并模仿星系间磁场效应,这取决于比如物体的本征光谱、星系间磁场的密度和温度以及光束的光度等参数。一起还发现关于基准组参数,等离子体不稳定性对所研讨的一些“耀变体”光谱没有严重影响。

博科园|研讨/来自:伊曼纽尔·康德·波罗的海联邦大学

参阅期刊《皇家地理学会月刊》

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