Tutkijat ovat luoneet laboratoriossa pienoisversion supernova-iskuaalloista ratkaistakseen muinaisen kosmoksen mysteerin.
Kun tähdet kuolevat ja muuttuvat supernovaksi, ne luovat shokkiaaltoja, jotka sinkoavat suurienergisiä hiukkasia maailmankaikkeuteen. Aallot toimivat melkein kuin kiihdyttimiä, työntäen hiukkasia niin lujaa, että niiden nopeus lähestyy valon nopeutta. Tiedemiehet eivät kuitenkaan ole vielä ymmärtäneet tarkasti, kuinka ja miksi shokkiaallot kiihdyttävät hiukkasia.
"Nämä ovat kiehtovia järjestelmiä, mutta niitä on vaikea tutkia niiden syrjäisyyden vuoksi", sanoi Frederico Feuse, energiaministeriön SLAC National Accelerator Laboratoryn vanhempi tutkija, joka johti tutkimusta.
Tutkijat loivat ne uudelleen maan päälle tutkiakseen paremmin kosmisia shokkiaaltoja.
Fuze ja hänen kollegansa työskentelivät luodakseen nopean diffuusion shokkiaallon, joka voisi jäljitellä supernova-aaltoa. Tutkijat "ampuivat" tehokkaita lasereita hiililevyihin luodakseen kaksi plasmavirtaa, jotka on suunnattu toisiinsa. Kun plasmavirrat törmäsivät, ne loivat "supernovamaisen" shokkiaallon lausunnon mukaan. Kokeen aikana havaintoja tehtiin optisilla ja röntgentekniikoilla.
- Orbital Science suunnittelee asumiskelpoisen moduulin kuun asemalle
- Erittäin kirkas pulsari herää Linnunradan vieressä 26 vuoden unen jälkeen
Tutkijat ovat vahvistaneet, että isku pystyy kiihdyttämään elektroneja lähes valonnopeuteen. On kuitenkin edelleen mysteeri, kuinka tämä tarkalleen ottaen tapahtuu, mikä sai tutkijat siirtymään tietokonesimulaatioihin. "Emme voi nähdä yksityiskohtia siitä, kuinka hiukkaset saavat energiaa edes kokeissa, puhumattakaan astrofysikaalisista havainnoista. Nyt on simuloinnin aika", sanoi Anna Grassi, uuden tutkimuksen toinen kirjoittaja.
Grassin luomat tietokonemallit paljastivat mahdollisen selityksen: pyörteiset sähkömagneettiset kentät shokkiaallon sisällä voivat kiihdyttää elektroneja ilmoitettuihin nopeuksiin.