ProtoPlex.Ru

Физики раскрыли тайны галактической турбулентности!

17 мая 2025 г. в 17:09

Галактика Фантом на фото телескопа "Джеймс Уэбб"

Открытие, меняющее представление о галактиках! 🌌

Сегодня мы расскажем о необычайно важном исследовании, которое привело к неожиданным открытиям в области астрофизики. Международная команда ученых под руководством Джеймса Битти из Принстонского университета провела крупнейшие в истории симуляции магнитной турбулентности в галактиках, результаты которых заняли почетное место в журнале Nature Astronomy. Эти открытия способны не только поменять наше понимание о том, как функционирует вселенная, но и бросают вызов устоявшимся теоретическим представлениям. 🚀

Что же они нашли? 🔍

Неудивительно, что физики обнаружили, что магнитные поля играют ключевую роль в процессе перемещения энергии и материи через межзвездное пространство. Согласно их исследованиям, магнетизм значительно влияет на формирование энергийных каскадов в межзвёздной среде. Это означает, что магнитные поля подавляют маленькие вихри и подчеркивают некоторые волны, известные как альвеновские. Эти волны представляют собой поперечные плазменные волны, которые бегут вдоль линий магнитного поля, произвольно создаваемых низкочастотными электромагнитными волнами. Так, плазма начинает двигаться, что ведет к значительно замедлению распространения волн. 🌊

Альвеновские волны

Как это поможет нам? 🤔

Результаты такого масштабного исследования не просто теоретические. Они обладают реальной практической ценностью! Правильное моделирование турбулентности и образование высокоэнергетических частиц имеют большой потенциал для понимания безопасных способов перемещения в космосе. Это открытие дает возможность взглянуть на характер межзвездного пространства и магнетизма нашей Галактики так, как мы никогда не делали раньше. Это также может помочь в понимании таких астрофизических феноменов, как звездообразование и распространение космических лучей. 🌟

«Это исследование помогает нам предсказывать и контролировать космическую погоду, а также лучше понимать плазменную окружающую среду вокруг наших спутников и предстоящих космических миссий», — говорит Амитава Бхаттачарджи, соавтор статьи и профессор астрофизических наук.

Структура турбулентного магнитного поля и скорости в модели движения плазмы в нашей Галактике

Почему это исследование так важно? 📈

Как известно, турбулентность остается одной из величайших нерешенных проблем классической механики. Ее изучение актуально везде: от движения молока в нашей чашке кофе до хаотических потоков в океанах и солнечной атмосфере. Джеймс Битти отмечает, что его удивляет универсальность турбулентности, которая проявляется на всех уровнях — от межгалактической плазмы до вращающегося молока.

«Такое разнообразие и наш опыт сплетаются в красивую картину, объясняющую наши наблюдения. Я был очарован этим!» — говорит Битти. ✨

Структуры плотности в крупнейшей в мире симуляции турбулентности

Технические детали 🌐

Для решения этих сложных задач требуются огромные вычислительные ресурсы. Мощности, использованные для моделирования, эквивалентны работе 140 000 обычных компьютеров, работающих одновременно! Кроме того, модель имеет высокое разрешение и может имитировать пространство размером до 30 световых лет. Это делает их результаты важными для понимания как общего магнитного поля нашей Галактики, так и отдельных процессов, таких как солнечный ветер, способствующий различным явлениям на Земле. 🌍

Заключение

Таким образом, результаты нового исследования об исчислении турбулентности открывают двери к новым знаниям о вселенной и становится важным шагом вперед в изучении как хорошо известных, так и неожиданных аспектов астрофизики. Такое проникновение в механизмы, определяющие поведение материи и энергии в межзвёздной среде, может кардинальным образом изменить наше представление о пространстве и времени.