Огонь, рождающийся в бездне: как учёные научились повторять космические явления на Земле

Все > 11:59 Тень не враг, а союзник: растения, которые расцветают вдали от солнца — живой оазис в полумраке 11:28 Больше не смущаюсь: Катя Гордон приняла важное решение на фоне слухов о конфликте с Кудрявцевой 11:26 Прическа без статики и заломов: проверенные приёмы для стойкого объёма и блеска зимой 11:24 Макароны с сыром больше не скучные: маленький секрет, который делает их полезнее и вкуснее 11:23 Когда автомобиль становится музеем: юбилейный Phantom рассказал вековую историю марки 11:18 Зарядка на утро: как за 10 минут вернуть себе энергию и зарядить мозг на целый день 11:18 От укуса до опухоли: карта шишек у кошек по зонам тела и что каждая из них означает 11:16 Утро начинается не с кофе: четыре утренних ритуала, которые бьют по желудку 11:14 Загадка солёной воды: что происходит, если поставить миску на подоконник зимой Огонь, рождающийся в бездне: как учёные научились повторять космические явления на Земле 7:16 Your browser does not support the audio element. 07.11.2025 15:44 Наука Международная команда учёных сделала невозможное — они создали в лаборатории плазменные огненные шары, имитирующие поведение потоков частиц, которые извергают активные галактики-блазары. Это открытие может помочь понять, как во Вселенной зародились первые магнитные поля и почему часть космического излучения до нас не доходит. Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License) Горячий ветер из центра Галактики Что такое блазары и почему они интересны астрофизикам Блазары — это галактики с сверхмассивной чёрной дырой в центре. Они выбрасывают узкие, почти световые струи заряженных частиц — джеты — которые испускают гамма-излучение колоссальной энергии (до нескольких тераэлектронвольт). Однако наблюдения с космических телескопов показывают загадочную деталь: часть ожидаемых фотонов исчезает. Учёные предполагали, что причина в неустойчивости потока электронов и позитронов, которые теряют энергию при столкновении с межгалактической плазмой. Чтобы проверить это, физики решили создать миниатюрный аналог блазара на Земле. "Наш эксперимент показывает, как лабораторные установки помогают связать наблюдения астрофизиков с фундаментальной физикой", — пояснил руководитель проекта профессор Джанлука Грегори. Как учёные создали "огонь галактик" Исследования проводились в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) на ускорителе Super Proton Synchrotron с использованием установки HiRadMat. Учёные создали пучок электронов и позитронов — точную копию потока, выбрасываемого чёрной дырой, — и направили его через метровый участок плазмы. Эта установка позволила впервые воссоздать в лаборатории мини-джет, температура и плотность которого напоминали реальные условия в активных галактиках. Результат оказался неожиданным: пучок сохранил стабильность; магнитные поля почти не возникали; гипотеза о плазменной неустойчивости не подтвердилась. Это означает, что загадочное "исчезновение" гамма-лучей нельзя объяснить только взаимодействием с плазмой. Вероятно, в межгалактическом пространстве существует сверхслабое магнитное поле, рассеивающее излучение — одно из старейших и неразгаданных звеньев космической эволюции. Новое направление — лабораторная астрофизика "Наши результаты подтверждают потенциал лабораторной астрофизики — науки, которая позволяет воссоздавать экстремальные космические процессы в земных условиях", — отметил соавтор исследования, профессор Боб Бингем. Раньше астрономы могли лишь наблюдать за далекими источниками. Теперь они могут моделировать их поведение под контролем, создавая аналоги в плазменных установках. Это направление объединяет физику частиц, астрофизику и квантовую механику. Параметр В реальном блазаре В лабораторном эксперименте Источник энергии Сверхмассивная чёрная дыра Ускоритель частиц (ЦЕРН) Длина струи Миллионы световых лет 1 метр Частицы Электроны и позитроны Те же частицы Скорость потока Почти скорость света ~0,99 скорости света Наблюдаемый эффект Гамма-излучение и магнитные поля Стабильный плазменный поток А что если первые магнитные поля появились именно так? Учёные предполагают, что слабые межгалактические поля, выявленные в эксперименте, могли быть "зачатками" космических магнитных структур, возникших вскоре после Большого взрыва. Со временем они усиливались и формировали сложные поля в галактиках и звёздных системах. Следующий шаг — наблюдения с новой обсерватории Cherenkov Telescope Array, которая позволит увидеть, как распределяются магнитные поля между галактиками и как они влияют на гамма-излучение. Ошибка → Последствие → Альтернатива Ошибка: полагать, что лабораторные эксперименты не могут воспроизводить космос. Последствие: потеря уникального инструмента проверки теорий. Альтернатива: развивать лабораторную астрофизику для прямых испытаний гипотез. Ошибка: объяснять космические явления только наблюдениями. Последствие: недостоверные модели. Альтернатива: комбинировать наблюдения с физическими экспериментами. Плюсы и минусы нового подхода Плюсы Минусы Позволяет тестировать космические теории на практике Требует колоссальных энергий и затрат Дает прямые измерения магнитных и плазменных эффектов Пока доступно только в крупнейших Ð»Ð°Ð±Ð¾Ñ€Ð°Ñ‚Ð¾Ñ€Ð¸ÑÑ Ð£ÑÐºÐ¾Ñ€ÑÐµÑ‚ развитие астрофизики и квантовой плазмы Не все параметры Вселенной можно воссоздать точно FAQ Почему исчезают гамма-лучи блазаров? Пока не ясно. Эксперимент показал, что плазменная неустойчивость не виновата — вероятно, дело в межгалактических магнитных полях. Можно ли создать настоящий "мини-блазар" на Земле? Отчасти да — его энергетические параметры меньше космических в миллионы раз, но физические процессы аналогичны. Зачем это нужно? Чтобы проверить космологические модели, понять происхождение магнитных полей и механизм ускорения частиц во Вселенной. Мифы и правда Миф: такие эксперименты опасны, они создают мини-чёрные дыры. Правда: энергия потоков слишком мала, чтобы вызвать подобные эффекты. Миф: лабораторные модели не могут объяснить космос. Правда: физические принципы универсальны — плазма в ЦЕРНе и плазма галактики подчиняются одним законам. Миф: блазары — редкость. Правда: известно более 2 000 таких объектов, и они — самые яркие источники гамма-излучения во Вселенной. 3 интересных факта Плазменные струи блазаров простираются на миллионы световых лет — в тысячи раз длиннее галактики. Энергия одного выброса сопоставима с энергией, выделяемой Солнцем за 10 миллионов лет. Термин блазар объединяет два класса объектов — BL Lac и квазары, если их джеты направлены прямо на Землю. Исторический контекст Первые блазары астрономы обнаружили в 1950-х годах как "необъяснимо яркие точки" на радиокартах неба. Долгое время их природа оставалась загадкой. С открытием ускорителей частиц и лазерных установок появилась возможность воссоздавать космические явления в лаборатории. Сегодня "лабораторная астрофизика" превращается в полноценную отрасль науки, соединяющую эксперименты ЦЕРНа и телескопы нового поколения. Лабораторные "огненные шары" стали ключом к разгадке космических тайн. Эксперимент ЦЕРНа доказал: даже в пределах одной установки можно заглянуть в масштаб Вселенной и приблизиться к ответу на вопрос, как появились первые магнитные поля и почему космическое излучение ведёт себя столь загадочно. Ежедневно — 24 истории о научных Ð¾Ñ‚ÐºÑ€Ñ‹Ñ‚Ð¸ÑÑ Ð’ÑÐµ они в наших соцсетях, подпишись Source: https://www.pravda.ru/news/science/2303693-plasma-cosmic-jets/