Rozwikłanie tajemnicy bezkolizyjnych zderzeń
Bezkolizyjne zderzenia, które występują między innymi w pobliżu szczątków supernowej, stanowią jedno spośród najbardziej fundamentalnych zjawisk kosmicznych. Pełnią także rolę jednych z najpotężniejszych akceleratorów we Wszechświecie. Pomimo trwających od przeszło pół wieku badań, naukowcom nadal nie udało się w pełni zrozumieć sposobu rozpraszania energii zderzeń w formie podgrzewania i przyspieszania naładowanych cząstek w niezwykle zróżnicowanych środowiskach. Celem zespołu finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu SHARP było wypełnienie tej luki w wiedzy. „Zanim rozpoczęliśmy prace nad realizacją projektu, stan wiedzy na temat bezkolizyjnych zderzeń przywodził na myśl układankę - poszczególne elementy były połączone i złożone w grupy, a jednocześnie nie były ze sobą połączone”, wyjaśnia Natalia Ganushkina, badaczka z Fińskiego Instytutu Meteorologicznego.
Światowej klasy teoretycy i badacze obserwacyjni
Jednym z najważniejszych celów projektu było wypełnienie braków w wiedzy oraz połączenie informacji na temat różnych środowisk charakteryzujących się zróżnicowanymi parametrami. Badacze byli zainteresowani przede wszystkim zwiększeniem poziomu wykorzystania danych heliosferycznych i przeprowadzenie dokładnej i porównawczej analizy łukowej fali uderzeniowej Ziemi, a także zderzeń planetarnych i międzyplanetarnych. W tym celu zespół projektu zgromadził teoretyków i badaczy obserwacyjnych, którzy dotychczas pracowali nad poszczególnymi zagadnieniami bez ich powiązania. „Połączone wysiłki badaczy nie tylko pozwoliły nam wypełnić luki i połączyć dotychczas odizolowane obszary wiedzy, ale także stworzyły podstawy do rozwiązania zagadki bezkolizyjnych zderzeń i prowadzenia dalszych badań”, wyjaśnia Ganushkina.
Nowa wiedza o fizyce zderzeń w Układzie Słonecznym
Jednym z kluczowych rezultatów prac zespołu było lepsze zrozumienie fizyki zderzeń występujących w Układzie Słonecznym i odległych obiektach astrofizycznych. „Dzięki badaniom rozumiemy teraz zderzenia charakteryzujące się wyższymi wartościami Macha”, dodaje Ganushkina. Naukowcy porównali obserwacje in situ w heliosferze ze zdalnymi obserwacjami zderzeń pozostałości po supernowych zarejestrowanymi przez różne misje realizowane przez Europejską Agencję Kosmiczną i NASA. W ramach projektu badacze przyjrzeli się także problemowi iniekcji, wpływowi drobnej struktury frontu uderzeniowego na dynamikę jonów i elektronów oraz energetyzację ciężkich jonów.
Rozwój wiedzy na temat fizyki zderzeń
Wiele rezultatów prac trafiło do otwartej bazy danych o zderzeniach. W ramach projektu badacze opublikowali także szereg artykułów i prelekcji, które wprowadzają nowe koncepcje, podejścia i metody do dalszego badania bezkolizyjnych zderzeń. „Dzięki doskonałej współpracy światowej sławy naukowców, projekt SHARP przyczynił się do znaczącego poszerzenia wiedzy na temat fizyki zderzeń”, podsumowuje Ganushkina.
Słowa kluczowe
SHARP, zderzenia bezkolizyjne, energia zderzeń, supernowa, przestrzeń kosmiczna, ogrzewanie cząstek naładowanych, fizyka, Układ Słoneczny, NASA, ESA
