بازآفرینی «گلوله‌های آتش کیهانی» در سرن
- مجموعه: اخبار علمی و آموزشی
- تاریخ انتشار : یکشنبه, ۱۸ آبان ۱۴۰۴ ۱۳:۴۵
به گزارش ایمنا به نقل از وبگاه اسپیس، در یک پیشرفت علمی شگفت‌انگیز، گروهی از فیزیک‌دانان دانشگاه آکسفورد و مرکز لیزر سازمان تحقیقات علمی بریتانیا (STFC) موفق شدند در شتاب‌دهنده‌ی «سوپر پروتون سینکروترون» واقع در مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا (CERN)، شرایطی مشابه فوران‌های عظیم کیهانی را در ابعاد آزمایشگاهی بازآفرینی کنند؛ آن‌ها با تاباندن جفت‌های الکترون–پوزیترون در طول یک متر از پلاسما، توانستند پدیده‌هایی را بازسازی کنند که در جت‌های پرانرژی ساطع‌شده از سیاه‌چاله‌های فعال (موسوم به بلیزرها (Blazars)) رخ می‌دهد.
هدف این آزمایش، بررسی پایداری جت‌های پلاسما و رمزگشایی از علت ناپدید شدن پرتوهای گامای کم‌انرژی در مسیر حرکت این جت‌هاست؛ پدیده‌ای که سال‌هاست اخترفیزیک‌دانان را سردرگم کرده است. در حالت نظری، وقتی پرتوهای گامای بلیزرها از فضای میان‌کهکشانی عبور می‌کنند، باید با نور پس‌زمینه‌ی کیهانی (CMB) برهم‌کنش کرده و منجر به تولید الکترون و پوزیترون شوند؛ اما تلسکوپ‌هایی همچون Fermi تاکنون نشانه‌ای از این پرتوهای ثانویه را نیافته‌اند.
برخی نظریه‌ها، وجود میدان‌های مغناطیسی ضعیف میان‌کهکشانی را عامل پراکندگی این پرتوها می‌دانند، نظریه‌ای دیگر پیشنهاد می‌کند که نوسانات جریان پلاسما موجب ازدست‌رفتن انرژی جت‌ها می‌شود. اما نتایج این آزمایش جدید نشان داد پرتوهای تولیدشده برخلاف انتظار، پایداری قابل‌توجهی دارند و ناپایداری‌های پلاسما برای توضیح پرتوهای گم‌شده کافی نیست.
به گفته‌ی «باب بینگهام» از دانشگاه استراثکلاید، «ما با بازآفرینی شرایط پلاسماهای نسبیتی در آزمایشگاه، توانستیم فرایندهایی را که شکل‌دهنده‌ی جت‌های کیهانی‌اند، مستقیماً اندازه‌گیری کنیم و به درک تازه‌ای از منشأ میدان‌های مغناطیسی کیهان برسیم.»
این نتایج فرضیه‌ای تازه را تقویت می‌کند: شاید یک «میدان مغناطیسی بازمانده از جهان اولیه» هنوز در فضای میان‌کهکشانی وجود دارد – پدیده‌ای که اگر تأیید شود، می‌تواند نیاز به فیزیک فراتر از مدل استاندارد را مطرح کند. پژوهشگران قصد دارند در آینده با استفاده از رصدخانه‌ی پرتوهای چرنکوف (CTAO) این احتمال را بیازمایند.
به گفته‌ی «سبیر سرکار» از دانشگاه آکسفورد، «این آزمایش گامی جسورانه در پیوند فیزیک ذرات و اخترفیزیک است؛ ما اکنون می‌توانیم اسرار جهان را نه در فواصل میلیاردها سال نوری، بلکه درون آزمایشگاه‌های زمینی جست‌وجو کنیم.»
