محققان ابرنواختر را شبیه سازی کردند [تماشا کنید]

ستاره‌های پرجرم زندگی خود را با انفجاری فوق العاده عظیم به نام ابرنواختر به پایان می‌برند. حال محققان به منظور درک هر چه بهتر این انفجار آن را در محیط آزمایشگاه شبیه سازی کردند.

مرگ ستاره‌ها با انفجاری فوق العاده درخشنده همراه بوده و مواد تشکیل دهنده آن با سرعت بسیار زیاد به اطراف پخش می‌شوند. به این پدیده ابرنواختر (Supernova) و به مواد و گازهای به جای مانده از انفجار سحابی (Nebula) گفته می‌شود. حال محققان موسسه فناوری جورجیا (Georgia Tech) این رویداد را در محیط آزمایشگاه شبیه سازی کردند.

محققان نوعی دستگاه مثلثی شکل با طول و عرض به ترتیب ۱.۸ و ۱.۲ متر به نام «ماشین ابرنواختر» طراحی کرده‌اند که در آن محفظه‌ای قرار گرفته که انواع گازها با تراکم‌های متفاوت را در خود جای می‌دهد. پس از انفجار گازهای سنگین تر به طرف پایین و گازهای سبک تر به طرف بالا حرکت کرده و لایه‌های مختلف گازهای درون یک ستاره را شبیه سازی می‌کنند.

فیلمبرداری متناوب از ترکیب گازهای درون دستگاه پس از شروع انفجار.

جعبه کوچکی حاوی مواد منفجره آردی‌ایکس (Research Department Explosive) و پنتریت (PETN) در پایین دستگاه قرار گرفته که محققان از آن برای شروع ابرنواختر استفاده می‌کنند. با استفاده از این انفجار کنترل شده موج‌های شوک در طول دستگاه پخش شده و گازها را ترکیب می‌کنند. سپس به گازها نور لیزر تابانده شده و دوربین‌های مخصوص با دقت فوق العاده بالا رخدادهای درون محفظه را در مقیاس سانتی متر ضبط می‌کنند.

محققان به کمک این دستگاه ستون‌هایی از گازهای سنگین که به طرف لایه‌های سبک بالایی رانده شده بودند و در ادامه افت فشار و ترکیب گازهای سبک و سنگین را مشابه آنچه در انفجار ابرنواختری رخ می‌دهد، مشاهده کردند.

«ماشین ابرنواختر» شبیه برش پیتزا است.

محققان به کمک این ماشین تنها بخش بسیار کوچکی از انفجار ابرنواختری را مشاهده کردند. آن‌ها برای دست یابی به بهترین نتیجه موارد مختلفی همچون تشعشعات پس زمینه، دما و نیروی جاذبه زمین را در نتایج دخیل کردند. علاوه بر این ساختار دستگاه به گونه‌ای بود که ابرنواختر را در دو بعد شبیه سازی کرد؛ این در حالیست که ابرنواختر واقعی در یک کره سه بعدی در حال گسترش اتفاق می‌افتد.

محققان می‌گویند با وجود محدودیت‌های ذکر شده دستگاه «ماشین ابرنواختر» به ستاره شناسان در محاسبه سرعت گازهای سحابی و همچنین تخمین دقیق تر سن آن کمک می‌کند. به گقته محققان می‌توان عملکرد این دستگاه را وارونه و از آن برای ساخت رآکتور هسته‌ای نیز استفاده کرد.