Изследователи са създали миниатюрна версия на ударни вълни от свръхнова в лабораторията, за да разрешат древна мистерия на космоса.
Когато звездите умират и стават супернови, те създават ударни вълни, които изхвърлят високоенергийни частици във Вселената. Вълните действат почти като ускорители, изтласквайки частиците толкова силно, че скоростта им се доближава до скоростта на светлината. Учените обаче все още не са разбрали точно как и защо ударните вълни ускоряват частиците.
„Това са очарователни системи, но те са трудни за изучаване поради тяхната отдалеченост“, каза Фредерико Фойзе, старши учен в Националната ускорителна лаборатория SLAC на Министерството на енергетиката, който ръководи изследването.
За да изучат по-добре космическите ударни вълни, учените ги пресъздадоха на Земята.
Fuze и колегите му работиха за създаването на бърза дифузна ударна вълна, която може да имитира вълна от свръхнова. Изследователите "изстреляха" мощни лазери върху въглеродните листове, за да създадат два плазмени потока, насочени един към друг. Когато плазмените потоци се сблъскаха, те създадоха ударна вълна, подобна на свръхнова, според изявлението. По време на експеримента са направени наблюдения с помощта на оптични и рентгенови технологии.
- Orbital Science ще проектира обитаем модул за лунната станция
- Свръхярък пулсар се събужда до Млечния път след 26-годишен сън
Учените са потвърдили, че ударът е в състояние да ускори електроните почти до скоростта на светлината. Остава обаче загадка как точно се случва това, което накара изследователите да се обърнат към компютърни симулации. „Не можем да видим подробностите за това как частиците получават енергия дори в експерименти, да не говорим за астрофизични наблюдения. Сега е време за симулация", каза Анна Граси, съавтор на новото изследване.
Компютърните модели, създадени от Граси, разкриха възможно обяснение: турбулентните електромагнитни полета вътре в ударната вълна могат да ускорят електроните до посочените скорости.