A- A A+

Wydział Fizyki i Astronomii

Adres

Wydział Fizyki i Astronomii

ul. Prof. Z. Szafrana 4a

65-516 Zielona Góra

tel.: 68 328 28 78

fax: 68 328 28 80

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Dla studentów

Uwagi dotyczące zdalnych zajęć prowadzonych na Uniwersytecie Zielonogórskim

MOST - rekrutacja na semestr zimowy

 


 

 

Nasi partnerzy w programie Erasmus+

Biuro Karier

Wiadomości

Napływający z prędkością ~500 km/s wiatr słoneczny powoduje utworzenie się szoku/fali uderzeniowej (ang. bow shock) na czole magnetosfery, w odległości około 14 Re od środka Ziemi. Ta struktura bezzderzeniowo wyhamowuje cząsteczki wiatru powodując ich termalizację, tj. przekształcenie ruchu strumieniowego protonów i elektronów na ruch termiczny. Od odkrycia tej struktury magnetosferycznej w 1964 roku, zaproponowano i studiowano kilkadziesiąt potencjalnych mechanizmów grzania plazmy wiatru słonecznego, bez osiągnięcia do tej pory konsensusu odnośnie właściwego mechanizmu.

magnetosferaW dwóch pracach Krzysztof Stasiewicz udowadnia, że mechanizm termalizacji/grzania związany jest z dwiema niestabilnościami plazmowymi. Niestabilność dryfowa nisko-hybrydowa (lower-hybrid drift  instability)  spowodowana jest gradientem gęstości plazmy na szoku, a niestabilność dryfowa elektronowo-cyklotronowa (electron cyclotron drift instability) wywołana jest szybkim dryfem ExB elektronów. Niestabilności te generują silne pola elektryczne ~200 mV/m na skalach przestrzennych promienia cyklotronowego elektronów (~1 km), a gradienty pola wprowadzają chaos do ruchu cząstek wiatru słonecznego co powoduje ich stochastyczne grzanie.

Praca jest oparta na najnowszych danych z Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) i zawiera m.in. pierwsze w świecie wyznaczenie dywergencji pola elektrycznego E w przestrzeni kosmicznej z wielopunktowych pomiarów satelitarnych. Została opublikowana w renomowanym czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Academy of Sciences, istniejącym w Anglii od 190 lat.

W drugiej pracy wykonanej razem z Bengtem Eliassonem (University of Strathclyde, Glasgow) dokonano też symulacji komputerowych, które potwierdzają w całości zaproponowany mechanizm grzania plazmy. Ta praca jest w druku w The Astrophysical Journal.

Zidentyfikowany w tych pracach mechanizm jest uniwersalny i powinien mieć zastosowanie do szoków plazmowych występujących m.in. w koronie słonecznej, przestrzeni międzyplanetarnej, supernowych i w innych obiektach astrofizycznych. Znaczenie tych publikacji podkreśla fakt, że nad próbami rozwiązania tego problemu pracowało kilkuset fizyków w ciągu ostatnich 56 lat, od odkrycia szoku magnetosferycznego.

[1] K. Stasiewicz, Stochastic ion and electron heating on drift instabilities at the bow shock, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020, 496, L133-L137,
http://dx.doi.org/10.1093/mnrasl/slaa090.

[2] K. Stasiewicz & B. Eliasson, Quasi-adiabatic and stochastic heating and particle acceleration at quasi-perpendicular shocks, 2020, The Astrophysical Journal, in press.  
Dostępna w http://arxiv.org/abs/2009.05644.

 

Dr hab. Piotr Lubiński, prof. UZ, i doktorant mgr Alexandros Filothodoros (obaj z Wydziału Fizyki i Astronomii UZ) wraz ze współpracownikami opublikowali w czerwcu 2020 roku w czasopiśmie The Astrophysical Journal pracę "Distinct Accretion Modes of Cygnus X-1 Revealed from Hard X-Rays". Publikacja ta została właśnie wyróżniona przez Europejską Agencję Kosmiczną jako obraz miesiąca satelity INTEGRAL (INTEGRAL Picture of the Month, strona satelity (https://www.cosmos.esa.int/web/integral/home).

Publikacja przedstawia wyniki badań najwcześniej odkrytego układu podwójnego z czarną dziurą, Cyg X-1, w konstelacji Łabędzia. Źródłem materii opadającej na czarną dziurę jest w tym układzie bardzo duża gwiazda, niebieski nadolbrzym. Z powodu swej dużej jasności w zakresie promieniowania rentgenowskiego i gamma jest to najlepiej zbadany układ z czarną dziurą. Tym niemniej, pozostaje tu wiele zagadek do wyjaśnienia, a rezultatem badań naszych naukowców jest kolejna tajemnica: specyficzne mody akrecji materii na czarną dziurę w tym układzie. Układ Cyg X-1, jak prawie wszystkie układy podwójne z czarną dziurą, ewoluuje pomiędzy dwoma skrajnymi stanami widmowymi, tzw. stanem miękkim, gdzie dominuje emisja z dysku materii otaczającej czarną dziurę i tzw. stanem twardym, gdzie głównie emituje obszar gorącej plazmy w pobliżu czarnej dziury. Na podstawie badań w zakresie promieniowania rentgenowskiego o niższych energiach wydawało się, że ta ewolucja przebiega w sposób mniej więcej ciągły.

Satelita INTEGRAL jako pierwszy zebrał dla układu Cyg X-1 ogromny zestaw danych o bardzo dobrej jakości w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego. W tym zakresie energii dominuje emisja plazmy, co pozwoliło lepiej zdiagnozować geometrię tego składnika układu. Okazało się, że wyznaczone wartości jasności układu i nachylenia widma rentgenowskiego przejawiają na diagramie gęstości danych sześć odrębnych struktur, zamiast układać sie w mniej więcej ciągłe pasmo. Oznacza to, że geometria plazmy przyjmuje pewne specyficzne mody, czego przyczyny na razie nie znamy. Teoretyczne wyjaśnienie tej zagadki może mieć duże znaczenie dla fizyki czarnych dziur. Satelita INTEGRAL nadal obserwuje układ Cyg X-1; nowe dane i bardziej zaawansowana analiza powinny pomóc w naprowadzeniu teoretyków na właściwe rozwiązanie.

 

Kalendarz naboru wniosków grantowych

Kalendarz naboru wniosków grantowych

Współpraca naukowa Wydziału w latach 2016-2020

Kalendarz wiadomości

październik 2020
Mo Tu We Th Fr Sa Su
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1

Logowanie