Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые создали первое лабораторное поколение астрофизических ударных волн

∴ 70

Всюду во Вселенной сверхзвуковые ударные волны разносят космические лучи и частицы сверхновых. Но источники самых крупных выбросов находится слишком далеко от солнечной системы, чтобы их можно было детально изучить.

673

Теперь команда ученых создала первые высокоэнергетические ударные волны в лабораторных условиях, открыв двери для нового понимания этих таинственных процессов.

Мы впервые разработали платформу для изучения высокоэнергетических всплесков с большей гибкостью и контролем, чем это возможно зафиксировать с помощью космических аппаратов.Дерек Шеффер, физик из Принстонского университета и Лаборатории плазменной физики Министерства энергетики США ((DOE) PPPL), ведущий автор исследования.

Ученые провели исследование лазерного оборудования Omega EP в Лаборатории лазерной энергетики Университета Рочестера. В сотрудничестве с проектом был физик Уилл Фокс, который разработал эксперимент, и исследователи из Рочестера и университетов Мичигана и Нью-Хэмпшира.

Для создания волны ученые использовали лазер, как источник высокоэнергетической плазмы. Взаимодействие создало намагниченную ударную волну, которая расширялась со скоростью, близкой к световой. Сам процесс начался в течение нескольких миллиардов долей секунды, что соответствовало волнам за пределами Солнечной системы. Высокая скорость позволила эмулировать удары, возникающие в космическом пространстве, где частицы слишком далеки друг от друга, чтобы часто сталкиваться.

Обнаружение этого метода генерации ударных волн на самом деле произошло случайно. Физики изучали магнитное пересоединение, процесс, в котором линии магнитного поля в плазме сходятся, разделяются и энергично соединяются. Чтобы исследовать поток плазмы в эксперименте, исследователи провели диагностику на лазерном оборудовании Rochester. К их удивлению, диагностика показала резкое кручение плотности плазмы, которая сигнализировала о формировании ударной волны.

Филипп Дончев