空间不为空：为什么从其他星系飞来的光子不能到达地球

时间：2022-01-04 09:58:04来源：

一个国际科学家小组，包括IKBFU物理与数学科学研究所和信息技术研究所的副教授安德烈·萨维里耶夫（Andrey Savelyev），已经改进了有助于模拟光子的计算机程序。

“在宇宙中，有诸如银河系之类的河外物体，它们会非常强烈地产生强大的伽马射线通量，该流中的一部分光子会直接到达地球，而一部分会沿途转化为电子，然后又转换为光子，然后才到达我们。”安德烈·萨维里耶夫（Andrey Saveliev）说。“这里的问题是数学计算表明一定数量的光子应该到达地球，而实际上光子的数量要少得多。”

根据安德烈·萨维利耶夫（Andrey Savelyev）的观点，如今科学家对这种现象的发生有两种说法。首先是光子被转换成电子后（与中性光子相反，它是带电粒子，众所周知），它会落入磁场，偏离其路径，甚至不会到达地球。在光子中再次转换之后第二个版本解释了飞向我们星球的粒子的行为，不是通过它们与电磁场的相互作用而是通过与星际空间中“散布”的氢的接触来实现的。

“许多人认为空间是完全空的，星系之间没有任何东西。实际上，在等离子体状态下有很多氢，换句话说，就是非常强烈地加热的氢。”科学家解释说。“我们的报告是关于粒子如何与这种等离子体相互作用。有一个特殊的计算机程序可以计算星际空间中粒子行为的模型。可以说，我们通过考虑与血浆相互作用产生事件的几种可能选择来改进了该程序。”

不幸的是，由于人们尚未学会如何在地球上创造极端的空间条件，因此尚无法凭经验验证计算结果，但是安德烈·萨维利耶夫（Andrey Savelyev）相信有朝一日这将在某种程度上成为可能。

重要的是要注意，尽管研究结果是所谓的“纯科学”，但理论上可以在未来的实践中应用。

“等离子体-除了气体，液体和固体之外，第四种物质状态-很难研究，”安德烈·萨维里耶夫（Andrey Savelyev）说。“与此同时，人类作为廉价而强大的能源之源，对它寄予厚望。而且我们的研究对血浆知识的收集贡献很小。也许它们将对发展有效的核聚变有用。”

参考：Rafael Alves Batista，Andrey Saveliev和Elisabete M de Gouveia Dal Pino撰写的“等离子体不稳定性对TeV blazar光谱的影响”，2019年9月2日，皇家天文学会月刊。DOI：
10.1093 / mnras / stz2389