در یک دستاورد علمی بیسابقه، دانشمندان موفق شدهاند «توپهای آتش پلاسما» را در آزمایشگاه بازسازی کنند تا بررسی کنند چرا برخی پرتوهای گاما در فضا ناپدید میشوند. تیمی بینالمللی به سرپرستی دانشگاه آکسفورد با استفاده از شتابدهندهی سوپر پروتون سینکروترون در مرکز سرن (CERN) شرایطی مشابه جتهای پلاسمای فوقالعاده قدرتمند در بلیزرها — کهکشانهایی با سیاهچالههای کلانجرم در مرکز خود ایجاد کرد. این پژوهش که در نشریهی PNAS منتشر شده، نشان میدهد چگونه پرتوهای الکترون–پوزیترون در فضا حرکت میکنند و تلاشی است برای توضیح معمای دیرینهای دربارهی میدانهای مغناطیسی پنهان و پرتوهای گامای ناپدیدشده از اعماق کیهان.
بر اساس گزارش منتشرشده، پژوهشگران دانشگاه آکسفورد و مرکز ملی لیزر بریتانیا در سرن پرتوهایی از ذرات پرانرژی تولید کردند و آنها را از درون پلاسما عبور دادند تا رفتار جتهای کیهانی را شبیهسازی کنند. در حالی که بلیزرها پرتوهای گامای بسیار پرانرژی را از سراسر جهان به ما میفرستند، انتظار میرود در اطراف منظومهی شمسی نیز پرتوهای گامای کمانرژیتری دیده شود اما تلسکوپهایی مانند ماهوارهی فرمی ناسا چنین پرتوهایی را کمتر از حد انتظار رصد میکنند. یکی از فرضیههای مطرحشده این بود که شاید این پرتوها در مسیر خود ناپایدار شده و انرژیشان را از دست میدهند.
اما نتایج آزمایش خلاف این فرضیه را نشان داد. پرتوهای پلاسما باریک، پایدار و تقریباً کاملاً همراستا باقی ماندند و تنها میدانهای مغناطیسی بسیار ضعیفی تولید کردند. این یافتهها نشان میدهد که پرتوهای گامای گمشده بهدلیل ناپایداری پرتوها نیستند، بلکه از وجود میدانهای مغناطیسی فوقضعیف در فضای میانکهکشانی از دوران اولیهی جهان حمایت میکند.
پژوهشگران میگویند این کشف میتواند به درک بهتر میدانهای مغناطیسی کیهانی و جتهای پلاسما منجر شود و حتی شاید سرنخی از فیزیکی فراتر از مدل استاندارد باشد. دانشمندان امیدوارند که رصدخانههای آینده مانند آرایهی تلسکوپی چرنکوف (Cherenkov Telescope Array) بتوانند مشخص کنند آیا همین میدانهای مغناطیسی بسیار ضعیف میانکهکشانی مسئول مسدود شدن بخشی از پرتوهای گامای ناپدیدشده هستند یا خیر.
