A kutatók létrehozták a szupernóva lökéshullámok miniatűr változatát a laboratóriumban, hogy megoldják a kozmosz egy ősi rejtélyét.
Amikor a csillagok meghalnak és szupernóvává alakulnak, lökéshullámokat hoznak létre, amelyek nagy energiájú részecskéket löknek ki a világegyetembe. A hullámok szinte gyorsítóként működnek, olyan erősen nyomják a részecskéket, hogy sebességük megközelíti a fénysebességet. A tudósoknak azonban még meg kell érteniük, hogy a lökéshullámok pontosan hogyan és miért gyorsítják fel a részecskéket.
"Ezek lenyűgöző rendszerek, de távoli elhelyezkedésük miatt nehéz őket tanulmányozni" - mondta Frederico Feuse, az Energiaügyi Minisztérium SLAC National Accelerator Laboratóriumának vezető tudósa, a tanulmány vezetője.
A kozmikus lökéshullámok jobb tanulmányozása érdekében a tudósok újra létrehozták őket a Földön.
Fuze és munkatársai egy szupernóva-hullámot utánzó gyors diffúz lökéshullám létrehozásán dolgoztak. A kutatók nagy teljesítményű lézereket "lőttek" a szénlapokra, hogy két egymás felé irányított plazmaáramot hozzanak létre. A közlemény szerint amikor a plazmaáramok összeütköztek, "szupernóva-szerű" lökéshullámot hoztak létre. A kísérlet során megfigyeléseket végeztek optikai és röntgen technológiák segítségével.
- Az Orbital Science egy lakható modult tervez a holdállomáshoz
- Egy rendkívül fényes pulzár ébred fel a Tejútrendszer mellett 26 éves alvás után
A tudósok megerősítették, hogy a becsapódás szinte fénysebességgel képes felgyorsítani az elektronokat. Az azonban továbbra is rejtély, hogy ez pontosan hogyan történik, ami arra késztette a kutatókat, hogy a számítógépes szimulációk felé forduljanak. "Még a kísérletek során sem láthatjuk a részecskék energianyerésének részleteit, nem is beszélve az asztrofizikai megfigyelésekről. Most eljött a szimuláció ideje” – mondta Anna Grassi, az új tanulmány társszerzője.
A Grassi által készített számítógépes modellek feltártak egy lehetséges magyarázatot: a lökéshullámon belüli turbulens elektromágneses mezők felgyorsíthatják az elektronokat a jelzett sebességre.