Используя лучи лазерного света, в 60000 миллиардов раз более мощные, чем свет лазерной указки, группа ученых из Оксфордского университета воспроизвела миниатюрное подобие взрыва сверхновой звезды в лабораторных условиях. Это событие может быть использовано для детального изучения взрывов сверхновых и других высокоэнергетических процессов, происходящих в глубинах космоса, в недрах специализированных установок, там, где достаточно просто можно произвести все необходимые измерения и наблюдения.
Напомним нашим читателям, что взрывы сверхновых являются завершающим этапом жизненного цикла большинства звезд и происходят тогда, когда эти звезды исчерпывают внутренние запасы ядерного "топлива". Эти взрывы порождают огромные ударные волны, разносящие материю погибшей звезды на расстояния в сотни световых лет, и эти взрывы являются одними из самых высокоэнергетических видов событий во Вселенной.
По идее, ударные волны взрыва сверхновых должны распространяться равномерно во всех направлениях, формируя сферу практически правильной формы. Во Вселенной можно встретить сферические следы взрывов сверхновых, но очень часто встречаются имеющие неправильную форму и множество завихрений, такие как космический объект под названием Cassiopeia A.
Для того, чтобы воспроизвести взрыв сверхновой в лаборатории, исследователи использовали лазер Vulcan, находящийся в распоряжении Лаборатории имени Рутэрфорда Апплетона. "Мы сфокусировали лучи трех мощных лазеров на мишени, в роли которой выступал тонкий пруток из углерода, находящийся внутри вакуумной камеры, заполненной достаточно разреженным газом" - рассказывает Джена Меинек (Jena Meinecke), одна из группы исследователей, - "Огромное количество энергии, заключенной в лучах лазерного света, нагрело материал мишени до температуры в несколько миллионов градусов. Это заставило мишень взорваться, создав ударную волну, распространяющуюся через среду разреженного газа".
То, что воспроизвели ученые в объеме вакуумной камеры, весьма похоже на взрыв сверхновой в миниатюре. Более того, ученые смоделировали наличие достаточно плотных газовых облаков и скоплений материи, которые, как правило, окружают любую умирающую звезду. В роли этих облаков выступали сетки, имеющие различный шаг ячейки, которые препятствовали прохождению ударной волны.
"Наш эксперимент показал, что после того, как ударная волна от миниатюрного взрыва сверхновой проходит сквозь сетку, она, эта ударная волна, приобретает неравномерный характер и образует массу завихрений, весьма похожих на те, которые видны на снимках Cassiopeia" - рассказывает профессор Джанлука Грегори (Gianluca Gregori), руководитель отдела физики Оксфордского университета.
"Можент показаться удивительным, что эксперимент, проведенный на столе в лаборатории, может использоваться для изучения явлений космического масштаба и астрофизических объектов, имеющих размеры, исчисляемые световыми годами" - рассказывает профессор Грегори, - "В действительности законы физики везде одинаковы, к примеру, волны на поверхности воды в ведре, имеют такую же природу, как и волны в океане. Такой подход позволяет нам воспроизводить и изучать в лаборатории явления практически любых масштабов".
Подпишись: