Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phiên bản thu nhỏ của sóng xung kích siêu tân tinh trong phòng thí nghiệm để giải quyết một bí ẩn cổ xưa của vũ trụ.
Khi các ngôi sao chết đi và trở thành siêu tân tinh, chúng tạo ra sóng xung kích đẩy các hạt năng lượng cao vào vũ trụ. Sóng hoạt động gần giống như máy gia tốc, đẩy các hạt mạnh đến mức tốc độ của chúng đạt tới tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu chính xác bằng cách nào và tại sao sóng xung kích làm tăng tốc các hạt.
Frederico Feuse, nhà khoa học cấp cao tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC của Bộ Năng lượng, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết: “Đây là những hệ thống hấp dẫn, nhưng chúng khó nghiên cứu vì ở xa.
Để nghiên cứu tốt hơn sóng xung kích vũ trụ, các nhà khoa học đã tái tạo chúng trên Trái đất.
Fuze và các đồng nghiệp của ông đã nghiên cứu để tạo ra sóng xung kích khuếch tán nhanh có thể bắt chước sóng siêu tân tinh. Các nhà nghiên cứu đã "bắn" tia laser cực mạnh vào các tấm carbon để tạo ra hai luồng plasma hướng vào nhau. Theo tuyên bố, khi các luồng plasma va chạm, chúng tạo ra sóng xung kích "giống như siêu tân tinh". Trong quá trình thử nghiệm, các quan sát được thực hiện bằng công nghệ quang học và tia X.
- Khoa học quỹ đạo sẽ thiết kế một mô-đun có thể sinh sống được cho trạm mặt trăng
- Một ẩn tinh siêu sáng thức dậy bên cạnh Dải Ngân hà sau 26 năm ngủ yên
Các nhà khoa học đã xác nhận rằng tác động có khả năng tăng tốc các electron gần bằng tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, việc chính xác điều này xảy ra như thế nào vẫn còn là một bí ẩn, điều này đã thôi thúc các nhà nghiên cứu chuyển sang mô phỏng trên máy tính. "Chúng ta không thể thấy chi tiết về cách các hạt thu được năng lượng ngay cả trong các thí nghiệm, chứ đừng nói đến các quan sát vật lý thiên văn. Bây giờ là thời gian mô phỏng," Anna Grassi, đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết.
Các mô hình máy tính do Grassi tạo ra đã tiết lộ một lời giải thích khả dĩ: các trường điện từ hỗn loạn bên trong sóng xung kích có thể tăng tốc các electron đến tốc độ đã chỉ định.