ابتكر الباحثون نسخة مصغرة من موجات صدمة المستعر الأعظم في المختبر لحل لغز قديم للكون.
عندما تموت النجوم وتتحول إلى مستعر أعظم ، فإنها تخلق موجات صدمة تقذف جزيئات عالية الطاقة إلى الكون. تعمل الموجات مثل المعجلات تقريبًا ، حيث تدفع الجسيمات بقوة بحيث تقترب سرعتها من سرعة الضوء. ومع ذلك ، لا يزال يتعين على العلماء أن يفهموا بالضبط كيف ولماذا تسرع موجات الصدمة الجسيمات.
قال فريدريكو فيوز ، كبير العلماء في مختبر التسريع الوطني SLAC التابع لوزارة الطاقة والذي قاد الدراسة: "هذه أنظمة رائعة ، لكن من الصعب دراستها بسبب بعدها".
لدراسة موجات الصدمة الكونية بشكل أفضل ، أعاد العلماء تكوينها على الأرض.
عمل Fuze وزملاؤه على إنشاء موجة صدمية سريعة الانتشار يمكن أن تحاكي موجة المستعر الأعظم. أطلق الباحثون أشعة ليزر قوية على صفائح الكربون لتكوين تيارين من البلازما موجهين لبعضهما البعض. ووفقًا للبيان ، عندما اصطدمت تيارات البلازما ، أحدثوا موجة صدمة "تشبه المستعر الأعظم". خلال التجربة ، تم إجراء الملاحظات باستخدام التقنيات البصرية والأشعة السينية.
- ستقوم Orbital Science بتصميم وحدة صالحة للسكن للمحطة القمرية
- نجم نابض فائق السطوع يستيقظ بجوار مجرة درب التبانة بعد 26 عامًا من النوم
أكد العلماء أن التأثير قادر على تسريع الإلكترونات تقريبًا إلى سرعة الضوء. ومع ذلك ، يظل لغز كيفية حدوث ذلك بالضبط ، الأمر الذي دفع الباحثين إلى اللجوء إلى المحاكاة الحاسوبية. "لا يمكننا رؤية تفاصيل كيفية اكتساب الجسيمات للطاقة حتى في التجارب ، ناهيك عن الملاحظات الفيزيائية الفلكية. قالت آنا غراسي ، مؤلفة مشاركة في الدراسة الجديدة ، "حان الآن وقت المحاكاة".
كشفت نماذج الكمبيوتر التي أنشأها Grassi عن تفسير محتمل: يمكن للمجالات الكهرومغناطيسية المضطربة داخل موجة الصدمة أن تسرع الإلكترونات إلى السرعات المحددة.