காஸ்மிக் கதிர்களின் தோற்றத்தின் ஆராய்ச்சி
காஸ்மிக் கதிர்கள் உயர் ஆற்றல் கொண்ட அணு துகள்கள் ஆகும், அவை பூமியின் மேற்பரப்பை ஒளியின் வேகத்தில் தொடர்ந்து மோதுகின்றன. நமது கிரகத்தின் காந்தப்புலம் இந்த துகள்களால் உருவாக்கப்படும் பெரும்பாலான கதிர்வீச்சுகளிலிருந்து மேற்பரப்பைக் காப்பாற்றுகிறது. இருப்பினும், அண்ட கதிர்கள்(cosmic rays) மின்னணு செயலிழப்புகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.
நமது சூரியன் மற்றும் பிற விண்மீன் திரள்கள் உட்பட பால்வீதியில் உள்ள நட்சத்திரங்களின் எண்ணிக்கையிலிருந்து காஸ்மிக் கதிர்கள் உருவாகின்றன என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிவார்கள். குறிப்பிட்ட மூலங்களுக்கு துகள்களைக் கண்டுபிடிப்பதில் சிரமம் உள்ளது, ஏனென்றால் விண்மீன் வாயு, பிளாஸ்மா மற்றும் தூசி ஆகியவற்றின் கொந்தளிப்பு அவை வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறவும் மீட்கவும் காரணமாகிறது.
AIP அட்வான்ஸில், நோட்ரே டேம் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இவற்றையும் பிற அண்ட கதிர் இடம்பெயர்வு பண்புகளையும் நன்கு புரிந்துகொள்ள ஒரு உருவகப்படுத்துதல் மாதிரியை உருவாக்கினர், ஏற்கனவே உள்ள கண்டறிதல் நுட்பங்களை குறிக்கோளுடன் மேம்படுத்துவதற்கான வழிமுறைகளை உருவாக்கும்.
பிரவுனிய இயக்கக் கோட்பாடு பொதுவாக அண்ட கதிர் பாதைகளைப் படிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு குளத்தில் மகரந்தத் துகள்களின் சீரற்ற இயக்கம் போலவே, ஏற்ற இறக்கமான காந்தப்புலங்களுக்குள் அண்ட கதிர்களுக்கு இடையிலான மோதல்கள் துகள்கள் வெவ்வேறு திசைகளில் செல்ல காரணமாகின்றன.
ஆனால் இந்த உன்னதமான பரவல் அணுகுமுறை மாறுபட்ட விண்மீன் சூழல்களால் பாதிக்கப்பட்டுள்ள பல்வேறு பரவல் விகிதங்கள் மற்றும் அண்ட சுழற்சிகளின் நீண்ட எழுத்துகளால் போதுமானதாக இல்லை. துகள்கள் காந்தப்புலங்களில் ஒரு காலத்திற்கு சிக்கிக்கொள்ளக்கூடும், அவை மெதுவாக்குகின்றன, மற்றவைகள் நட்சத்திர வெடிப்புகள் மூலம் அதிக வேகத்தில் தள்ளப்படுகின்றன.
அண்ட கதிர் பயணத்தின் சிக்கலான தன்மையை நிவர்த்தி செய்ய, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு சீரற்ற சிதறல் மாதிரியைப் பயன்படுத்துகின்றனர், இது காலப்போக்கில் உருவாகும் சீரற்ற மாறிகளின் தொகுப்பாகும். இந்த மாதிரி வடிவியல் பிரவுனிய இயக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது ஒரு உன்னதமான பரவல் கோட்பாடு, ஒரு திசையில் ஒரு சிறிய பாதை சறுக்கலுடன் இணைகிறது.
அவர்களின் முதல் பரிசோதனையில், அவர்கள் விண்மீன் விண்வெளியில் நகரும் அண்டக் கதிர்களை உருவகப்படுத்தினர் மற்றும் குழாய்களாகக் குறிப்பிடப்படும் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட காந்தமாக்கப்பட்ட மேகங்களுடன் தொடர்புகொள்கிறார்கள். கதிர்கள் நீண்ட காலத்திற்கு இடையூறாக பயணிக்கின்றன. காந்தமாக்கப்பட்ட மேகங்களுடனான குழப்பமான தொடர்புகளால் அவை குறுக்கிடப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக சில கதிர்கள் சீரற்ற திசைகளில் செல்கின்றன.
மான்டே கார்லோ எண் பகுப்பாய்வு, தொடர்ச்சியான சீரற்ற மாதிரியின் அடிப்படையில், விண்மீன் காந்த மேகங்களின் அடர்த்தி மற்றும் மீட்பு பலங்களின் வரம்புகளை வெளிப்படுத்தியது, இது வளைந்த அல்லது கனமான வால் கொண்ட, பரப்புகின்ற அண்ட கதிர்களின் விநியோகங்களுக்கு வழிவகுத்தது.
பகுப்பாய்வு குறிக்கப்பட்ட சூப்பர் டிஃபுசிவ் நடத்தை குறிக்கிறது. மாதிரியின் கணிப்புகள் சிக்கலான விண்மீன் ஊடகங்களில் அறியப்பட்ட இடப்பெயர்வு பண்புகளுடன் நன்கு ஒத்துப்போகின்றன.
“எங்கள் மாதிரி காஸ்மிக் கதிர்களால் கடக்கப்பட்ட சிக்கலான சூழல்களின் தன்மை பற்றிய மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது, மேலும் தற்போதைய கண்டறிதல் நுட்பங்களை முன்னேற்ற உதவும்” என்று ஆசிரியர் சால்வடோர் புனோகோர் கூறினார்.
References: