研究者たちは、宇宙の古代の謎を解明するために、実験室で超新星衝撃波のミニチュア版を作成しました。
星が死んで超新星になると、高エネルギーの粒子を宇宙に放出する衝撃波が発生します。 波はほとんど加速器のように作用し、粒子を強く押して速度を光速に近づけます。 しかし、科学者たちは、衝撃波が粒子を加速する方法と理由をまだ正確に理解していません。
「これらは魅力的なシステムですが、遠隔地にあるため研究が困難です」と、研究を主導したエネルギー省 SLAC 国立加速器研究所の上級科学者である Frederico Feuse は述べています。
宇宙の衝撃波をよりよく研究するために、科学者たちはそれらを地球上で再現しました。
Fuze と彼の同僚は、超新星波を模倣できる高速拡散衝撃波の作成に取り組みました。 研究者は、強力なレーザーを炭素シートに向けて「発射」し、互いに向けられた つのプラズマ流を作成しました。 声明によると、プラズマ流が衝突すると、「超新星のような」衝撃波が発生した。 実験中、光学およびX線技術を使用して観察が行われました。
科学者たちは、衝突が電子をほぼ光速まで加速できることを確認しました。 しかし、これが正確にどのように起こるのかは謎のままであり、研究者はコンピューターシミュレーションに目を向けるようになりました. 「天体観測はおろか、実験でも粒子がエネルギーを得る仕組みを詳しく見ることはできません。 今度はシミュレーションの時間です」と、新しい研究の共著者であるアンナ・グラッシは言いました。
グラッシによって作成されたコンピューター モデルは、可能な説明を明らかにしました: 衝撃波内の乱流電磁場は、電子を指定された速度まで加速できます。