Supernovă recreată în laborator cu ajutorul laserelor

Cassiopeia A
Cassiopeia A / imagine NASA/JPL-Caltech

O echipă internațională, coordonată de cercetătorii Universității Oxford, susține că a reprodus în laborator explozia unei supernove pentru a studia unul dintre cele mai intense fenomene din Univers. Supernova „de birou”, așa cum a fost descrisă de cercetători, a fost recreată la scală cu ajutorul laserului Vulcan din cadrul Laboratorului Rutherford Appleton.

Explozia unei stele și transformarea în supernovă are loc atunci când combustibilul se reaprinde sau când are loc un colaps al nucleului, miezul stelei se prăbușește în el însuși. Un asemenea eveniment cosmic lansează o undă de șoc care călătorește pe o distanță de câțiva ani lumină în doar câteva sute de ani lumină. Dar nu toate exploziile sunt similare, iar în cazul Cassiopeia A au fost observate mai multe neregularități care i-au pus în încurcătură pe cercetători.

Cassiopeia A a fost observată pentru prima dată în urmă cu aproape 300 de ani în constelația Cassiopeia, aflată la o distanță de 11000 ani lumină de Terra. Imaginile exploziei au relevat structuri iregulare, ca niște „noduri”, la care au fost asociate puternice emisii în gama razelor X. Cercetătorii nu sunt siguri ce generează acest fenomen, dar se presupune că ar putea fi legat de trecerea undei de șoc printr-o regiune a spațiului în care se află nori denși de gaze.

supernova in lab
Unda de șoc neregulată a unei supernove a fost simulată în laborator / imagine University of Oxford

Pentru a investiga posibilele cauze, echipa coordonată de Prof. Gianluca Gregori, din cardul Departamentului de Fizică al Universității Oxford, a conceput o metodă de a studia exploziile de supernove în laborator. Deși pare surprinzător ca un fenomen cosmic care se întinde pe mai mulți ani lumină să poată fi recreat în laborator, cercetătorii susțin că legile fizicii sunt aceleași oriunde și la orice dimensiune.

Cu ajutorul laserului Vulcan, prezentat a fi de 60000 miliarde de ori mai puternic decât un indicator cu laser obișnuit, cercetătorii au concentrat trei raze asupra unei ținte de carbon, cu puțin mai groasă decât un fir de păr uman, aflată într-o cameră cu gaz la densitate joasă. Căldura intensă produsă de lasere, de peste câteva milioane de grade Celsius, a făcut carbonul să explodeze generând o undă de șoc care s-a propagat în gaz.

Pentru a recrea structurile neregulate observate la anumite supernove, cercetătorii au introdus o grilă de plastic în calea undei de șoc. Conform Prof. Gregori, experimentul a demonstrat că unda de șoc devine neregulată atunci când trece prin grilaj, tiparul corespunzând cu cel observat la Cassiopeia A.

Cercetarea a fost finanțată de Uniunea Europeană, iar rezultatele au fost publicate în revista Nature Physics sub titlul „Turbulent amplification of magnetic fields in laboratory laser-produced shock waves”.

Surse: University of Oxford, NASA

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *