Ερευνητές δημιούργησαν μια μινιατούρα κρουστικών κυμάτων σουπερνόβα στο εργαστήριο για να λύσουν ένα αρχαίο μυστήριο του σύμπαντος.
Όταν τα αστέρια πεθαίνουν και γίνονται σουπερνόβα, δημιουργούν κρουστικά κύματα που εκτοξεύουν σωματίδια υψηλής ενέργειας στο σύμπαν. Τα κύματα λειτουργούν σχεδόν σαν επιταχυντές, ωθώντας τα σωματίδια τόσο δυνατά που η ταχύτητά τους πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη κατανοήσει ακριβώς πώς και γιατί τα κρουστικά κύματα επιταχύνουν τα σωματίδια.
«Αυτά είναι συναρπαστικά συστήματα, αλλά είναι δύσκολο να μελετηθούν λόγω της απόστασής τους», δήλωσε ο Frederico Feuse, ανώτερος επιστήμονας στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών SLAC του Τμήματος Ενέργειας που ηγήθηκε της μελέτης.
Για να μελετήσουν καλύτερα τα κοσμικά κρουστικά κύματα, οι επιστήμονες τα αναδημιούργησαν στη Γη.
Ο Fuze και οι συνεργάτες του εργάστηκαν για να δημιουργήσουν ένα γρήγορο διάχυτο κρουστικό κύμα που θα μπορούσε να μιμηθεί ένα κύμα σουπερνόβα. Οι ερευνητές «πυροβόλησαν» ισχυρά λέιζερ στα φύλλα άνθρακα για να δημιουργήσουν δύο ρεύματα πλάσματος που κατευθύνονται το ένα προς το άλλο. Όταν τα ρεύματα πλάσματος συγκρούστηκαν, δημιούργησαν ένα ωστικό κύμα «όπως σουπερνόβα», σύμφωνα με τη δήλωση. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, έγιναν παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας οπτικές τεχνολογίες και ακτίνες Χ.
- Η Orbital Science θα σχεδιάσει μια κατοικήσιμη μονάδα για τον σεληνιακό σταθμό
- Ένα εξαιρετικά φωτεινό πάλσαρ ξυπνά δίπλα στον Γαλαξία μετά από έναν ύπνο 26 ετών
Οι επιστήμονες έχουν επιβεβαιώσει ότι η πρόσκρουση είναι ικανή να επιταχύνει τα ηλεκτρόνια σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Ωστόσο, παραμένει μυστήριο πώς ακριβώς συμβαίνει αυτό, κάτι που ώθησε τους ερευνητές να στραφούν στις προσομοιώσεις υπολογιστή. «Δεν μπορούμε να δούμε λεπτομέρειες για το πώς τα σωματίδια αποκτούν ενέργεια ακόμη και σε πειράματα, πόσο μάλλον σε αστροφυσικές παρατηρήσεις. Τώρα είναι η ώρα της προσομοίωσης», δήλωσε η Άννα Γκράσι, συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.
Τα μοντέλα υπολογιστών που δημιούργησε ο Γκράσι αποκάλυψαν μια πιθανή εξήγηση: τα τυρβώδη ηλεκτρομαγνητικά πεδία μέσα στο κρουστικό κύμα μπορούν να επιταχύνουν τα ηλεκτρόνια στις υποδεικνυόμενες ταχύτητες.