Neue Forschung zeigt magnetische Turbulenzen als Quelle ultrahochener kosmischer Strahlen

Bearbeitet von: Vera Mo

Neueste Erkenntnisse, die in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurden, zeigen, dass die Quelle ultrahochener kosmischer Strahlen magnetische Turbulenzen sind und nicht Stoßwellen aus extremen astrophysikalischen Umgebungen. Diese kosmischen Strahlen besitzen Energien, die etwa 10 Millionen Mal höher sind als die von Partikeln, die am Large Hadron Collider erzeugt werden.

Seit vielen Jahren glaubten Wissenschaftler, dass kosmische Strahlen aus Stoßwellen stammen, die bei stellaren Explosionen entstehen, wie sie vor der Bildung von schwarzen Löchern auftreten. Die neuesten Forschungen legen jedoch nahe, dass verworrene und verdrehte Magnetfelder in diesen Umgebungen dafür verantwortlich sind, Partikel auf extreme Energieniveaus zu beschleunigen.

Luca Comisso, assoziierter Forscher am Columbia Astrophysics Laboratory und Mitautor der Studie, erklärte: "Diese Entdeckungen beantworten langjährige Fragen von großem Interesse sowohl für Astrophysiker als auch für Teilchenphysiker darüber, wie kosmische Strahlen ihre Energie gewinnen." Diese Forschung baut auf früheren Arbeiten von Comisso und Kollegen auf, die herausfanden, dass auch solare energiereiche Partikel aus Magnetfeldern in der Sonnenkorona entstehen.

Ultrahochener kosmische Strahlen können Energien von bis zu 10

20

Elektronvolt erreichen, während solare Partikel bei etwa 10

10

Elektronvolt einen Höhepunkt erreichen, was einen signifikanten Unterschied in den Energieskalen zeigt. Comisso bemerkte: "Interessanterweise teilen diese beiden sehr unterschiedlichen Umgebungen ein gemeinsames Merkmal: Ihre stark verworrenen Magnetfelder, die entscheidend für die Energieanreicherung der Partikel sind."

Glennys R. Farrar, ein weiterer Mitautor und Professor für Physik an der New York University, bemerkte: "Die Daten zu ultrahohen kosmischen Strahlen bevorzugen eindeutig die Vorhersagen der magnetischen Turbulenz gegenüber denen der Stoßbeschleunigung. Dies ist ein echter Durchbruch für das Feld."

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