الموجات الصادمة في الفيزياء الفلكية

تعتبر موجات الصدمة شائعة في البيئات الفيزيائية الفلكية . ^[1]

بسبب الكثافة المحيطة المنخفضة ، فإن معظم الصدمات الفلكية تكون خالية من التصادمات . وهذا يعني أن الصدمات لا تتشكل من تصادمات كولومب ثنائية الجسم ، لأن المسار الحر المتوسط ​​لهذه التصادمات كبير جدًا، وغالبًا ما يتجاوز حجم النظام. تم وضع مثل هذه الصدمات لأول مرة من قبل فريدريك دي هوفمان وإدوارد تيلر ، ^[2] الذين درسوا موجات الصدمة في السوائل المغناطيسية ذات الموصلية اللانهائية. لا تزال الآلية الدقيقة لتبديد الطاقة وتوليد الإنتروبيا في مثل هذه الصدمات قيد التحقيق، ولكن من المقبول على نطاق واسع أن الآلية العامة التي تحرك هذه الصدمات تتكون من تفاعل الجسيمات الموجية وعدم استقرار البلازما ، والتي تعمل على مقياس عمق جلد البلازما ، والذي يكون عادةً أقصر بكثير من المسار الحر المتوسط.

من المعروف أن الصدمات الخالية من التصادمات ترتبط بجسيمات عالية الطاقة للغاية ، على الرغم من أنه لم يتم تحديد ما إذا كانت الفوتونات عالية الطاقة التي تم رصدها تنبعث من البروتونات أو الإلكترونات أو كليهما. يُعتقد عمومًا أن الجسيمات النشطة تتسارع بواسطة آلية تسريع فيرمي . من المتفق عليه عادةً أن الصدمات الناجمة عن تمدد بقايا المستعرات الأعظمية في الوسط بين النجوم تعمل على تسريع الأشعة الكونية المقاسة فوق الغلاف الجوي للأرض. ^[3]

غالبًا ما تتحول موجات الصدمة في البيئات النجمية، مثل الصدمات داخل انفجار المستعر الأعظم المنهار في النواة، إلى صدمات بوساطة الإشعاع. وتتشكل مثل هذه الصدمات من خلال اصطدام الفوتونات بإلكترونات المادة، ويهيمن على مجرى هذه الصدمات كثافة طاقة الإشعاع بدلاً من الطاقة الحرارية للمادة.

إن الصدمة النسبية هي نوع مهم من الصدمات الفيزيائية الفلكية، حيث تكون سرعة الصدمة جزءًا لا يمكن إهماله من سرعة الضوء. هذه الصدمات فريدة من نوعها في البيئات الفيزيائية الفلكية، ويمكن أن تكون إما بدون تصادم أو بوساطة الإشعاع. ومن المتوقع نظريًا حدوث صدمات نسبية في انفجارات أشعة جاما ونفثات النوى المجرية النشطة وفي بعض أنواع المستعرات الأعظمية.

• موجات الصدمة بين الكواكب الناتجة عن الانفجارات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية ، والتي تم اكتشافها في الأصل عن طريق البدايات المفاجئة الجيومغناطيسية .
• تشكلت الصدمات القوسية حول الكواكب في الرياح النجمية، وفي بعض الأحيان حول النجوم نفسها.
• بقايا المستعر الأعظم تدفع صدمة عبر الوسط بين النجوم (ISM).
• الصدمات التي تنتقل عبر نجم ضخم أثناء انفجاره في انهيار النواة المستعرة العظمى . ^[4]
• صدمات في الغاز بين النجوم ، ناجمة عن تصادم بين السحب الجزيئية أو بسبب انهيار جاذبية سحابة.
• صدمات التراكم على حافة مجموعات المجرات .