Когда один из экспериментов Хе-Сук парка идет хорошо, все вокруг знают. ” Мы слышим, как кричит Хе-Сук", - говорят коллеги.
Неудивительно, что она не может сдержать волнения. Она рассматривает крупным планом физику взрывающихся звезд, или сверхновых, явление настолько огромное, что его силу трудно выразить словами.
Вместо того чтобы изучать эти взрывы на расстоянии с помощью телескопов, парк, физик из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии, создает нечто похожее на эти пароксизмальные взрывы, используя самые высокоэнергетические лазеры в мире.
Около 10 лет назад парк и его коллеги предприняли попытку понять удивительную и малоизученную особенность сверхновых: ударные волны, образующиеся в результате взрывов, могут разгонять частицы, такие как протоны и электроны, до экстремальных энергий.
“Удары сверхновых считаются одними из самых мощных ускорителей частиц во Вселенной”, - говорит физик плазмы Фредерико Фиуза из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, штат Калифорния, один из сотрудников парка.
Некоторые из этих частиц в конце концов врезаются в землю после стремительного марафона через космические расстояния. Ученые давно ломают голову над тем, как такие волны дают энергетическим частицам их массивные ускорения скорости. Теперь парк и его коллеги наконец-то создали в лаборатории ударную волну в стиле сверхновой и наблюдали, как она посылает частицы, несущиеся вперед, открывая возможные новые намеки на то, как это происходит в космосе.
Приведение физики сверхновых на Землю могло бы помочь разрешить другие загадки Вселенной, такие как происхождение космических магнитных полей. Но есть и более экзистенциальная причина, по которой физики восхищаются сверхновыми. Эти взрывы обеспечивают некоторые из основных строительных блоков, необходимых для нашего существования. “Железо в нашей крови происходит из сверхновых”, - говорит физик плазмы Каролин Куранц из Мичиганского университета в Энн-Арборе, которая также изучает сверхновые в лаборатории. - Мы буквально созданы из звезд.”
Счастливая звезда
Будучи аспирантом в 1980-х годах, парк работал над экспериментом на глубине 600 метров под землей в действующей соляной шахте под озером Эри в Огайо. Эксперимент, названный ИМБ для Ирвина-Мичигана-Брукхейвена, не был предназначен для изучения сверхновых. Но исследователям повезло. Звезда взорвалась в галактике-спутнике Млечного пути, и ИМБ захватил частицы, катапультированные из этого извержения. Эти посланцы космического взрыва, легкие субатомные частицы, называемые нейтрино, открыли массу новой информации о сверхновых.
Но сверхновые в нашем космическом окружении - редкость. Так что спустя десятилетия парк уже не ждет второго счастливого случая.
Вместо этого ее команда и другие используют чрезвычайно мощные лазеры, чтобы воссоздать физику, наблюдаемую после взрывов сверхновых. Лазеры испаряют небольшую мишень, которая может быть сделана из различных материалов, таких как пластик. Удар производит взрыв быстро движущейся плазмы, смеси заряженных частиц, которая имитирует поведение плазмы, извергающейся из сверхновых.
Больше интересных статей здесь: Новости.
Источник статьи: Гигантские лазеры помогают воссоздать взрывную, таинственную физику сверхновых.