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科学家在地球实验室能否重现超新星爆破?

由联邦理工学院科学家员领导的一个研讨小组,为揭开咱们从地球上调查到的许多超新星遗址为什么是轴对称而不是球形的疑团铺平了路途,其研讨成果宣布在《天体物理学》期刊上。当一颗大质量恒星耗尽燃料时,就会发生超…

由联邦理工学院科学家员领导的一个研讨小组,为揭开咱们从地球上调查到的许多超新星遗址为什么是轴对称而不是球形的疑团铺平了路途,其研讨成果宣布在《天体物理学》期刊上。当一颗大质量恒星耗尽燃料时,就会发生超新星迸发,发生的巨大爆破,在周围的介质中发生冲击波。这些被称为超新星残留物的冲击波可以连绵数千光年,横跨宽广的间隔。

假如间隔地球足够近,天文学家或许可以对它们进行采样研讨,但惋惜的是,都太远了。迄今为止最好的模型猜测,这些超新星爆破残留物应该是球对称的,因为能量是向各个方向抛出。但是,望远镜拍照了许多与咱们预期不同的图画。例如,被命名为G296.5+10.0的超新星遗址沿着它的笔直轴对称。

天文学家提出了许多假说来解说这些调查成果,但到现在为止,很难对其进行查验。巴黎理工学院的研讨员Paul Mabey和来自牛津大学Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)的世界合作者,以及法国代替动力和原子能委员会(CEA)在试验室中以较小的规划,重现了超新星爆破这一天体物理现象,以解说这一疑团。为了做到这一点,研讨使用了坐落理工学院校园内强激光试验室(LULI)的高功率脉冲激光器。

重现超新星爆破

研讨还使用了一个发生比地球磁场强约20万倍的超强磁场来测验不同假定,发现当施加这个磁场时,冲击波会沿着一个方向拉长。成果支撑在G296.5+10.0邻近存在大标准磁场并是当时形状原因的观念。极点磁场的强度到达10特斯拉,起源于所谓的亥姆霍兹线圈,该线圈由德累斯顿强磁场试验室和HZDR辐射物理研讨所的科学家共同开发和制作,发生简直均匀的磁场。

线圈由高压脉冲发生器供电,高压脉冲发生器也是在HZDR开发,并永久放置在LULI。最重要的是,正是这些共同仪器的技术发展,使这种极点条件成为可能,不然这些极点条件只能在众多的世界中找到:它使研讨人员可以研讨超新星爆破等现象,或许在试验室天体物理学中的新使用。天体物理学家现在期望使用现在和未来对超新星遗址的观测,确认整个世界中磁场的强度和方向。

此外,研讨团队现已开端计划在LULI进行未来的试验,以便在试验室研讨这些天体物理体系。许多超新星遗址(SNR),如G296.5+10.0呈轴对称或桶状,而不是猜测的球状,这样的形状,之前的研讨现已与星系磁场的方向联络在一起,虽然这一点依然不确认。这些信噪比在星际介质中发生磁流体动力学冲击,改动其物理和化学性质。因为所触及的空间标准较小,经过观测来研讨是很困难的。

为了答复这些问题,研讨进行了一个规划化的试验室试验,在这个试验中,激光发生的冲击波在均匀磁场影响下胀大。爆破波呈现出一个椭圆形,其长轴与磁场对齐,重现了超新星爆破场景和及其超新星遗址形状。

博科园|研讨/来自:亥姆霍兹德国研讨中心协会

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