Forskere har laget en miniatyrversjon av supernova-sjokkbølger i laboratoriet for å løse et eldgammelt mysterium om kosmos.
Når stjerner dør og går til supernova, skaper de sjokkbølger som sender høyenergipartikler ut i universet. Bølgene fungerer nesten som akseleratorer, og presser partikler så hardt at hastigheten nærmer seg lysets hastighet. Imidlertid har forskerne ennå ikke forstått nøyaktig hvordan og hvorfor sjokkbølger akselererer partikler.
"Dette er fascinerende systemer, men de er vanskelige å studere på grunn av deres avstand," sa Frederico Feuse, seniorforsker ved Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory som ledet studien.
For bedre å studere kosmiske sjokkbølger, gjenskapte forskere dem på jorden.
Fuze og kollegene hans jobbet for å lage en rask diffusiv sjokkbølge som kunne etterligne en supernovabølge. Forskerne "skjøt" kraftige lasere mot karbonplatene for å lage to plasmastrømmer rettet mot hverandre. Da plasmastrømmene kolliderte, skapte de en "supernova-lignende" sjokkbølge, ifølge uttalelsen. Under eksperimentet ble det gjort observasjoner ved bruk av optisk og røntgenteknologi.
- Orbital Science vil designe en beboelig modul for månestasjonen
- En ultralys pulsar våkner ved siden av Melkeveien etter en 26 år lang dvale
Forskere har bekreftet at nedslaget er i stand til å akselerere elektroner nesten til lysets hastighet. Det er imidlertid fortsatt et mysterium hvordan akkurat dette skjer, noe som fikk forskere til å vende seg til datasimuleringer. "Vi kan ikke se detaljene om hvordan partikler får energi selv i eksperimenter, enn si astrofysiske observasjoner. Nå er det simuleringstid," sa Anna Grassi, medforfatter av den nye studien.
Datamodeller laget av Grassi avslørte en mulig forklaring: turbulente elektromagnetiske felt inne i sjokkbølgen kan akselerere elektroner til de angitte hastighetene.