دانشمندان ابرنواختر را شبیهسازی کردند
مرگ ستارهها با انفجاری فوقالعاده درخشنده همراه بوده و مواد تشکیلدهنده آن با سرعت بسیار زیاد به اطراف پخش میشوند؛ به این پدیده ابرنواختر (Supernova) و به مواد و گازهای بهجای مانده از آن سحابی (Nebula) گفته میشود. حال محققان مؤسسه فناوری جورجیا (Georgia Institute of Technology) آمریکا این رویداد را در محیط آزمایشگاه شبیهسازی کردند.
آنها نوعی دستگاه مثلثیشکل با طول و عرض بهترتیب ۱.۸ و ۱.۲ متر بهنام «ماشین ابرنواختر» طراحی کردهاند. در این ماشین محفظهای قرار میگیرد که انواع گازها با تراکمهای متفاوت را در خود جای میدهد. پس از انفجار، گازهای سنگینتر بهطرف پایین و گازهای سبکتر بهطرف بالا حرکت کرده و لایههای مختلف گازهای درون یک ستاره شبیهسازی میشود.
فیلمبرداری متناوب از ترکیب گازهای درون دستگاه پس از شروع انفجار
جعبه کوچکی حاوی ترکیبی انفجاری موسوم به آردیایکس (RDX) و نوعی ماده انفجاری دیگر بهنام پنتریت (PETN) در پایین دستگاه قرار گرفته که محققان از آن برای شروع ابرنواختر استفاده میکنند. با استفاده از این انفجار کنترلشده، موجهای ضربهای (shock waves) در طول دستگاه پخش میشود و گازها را ترکیب میکنند؛ سپس به گازها نور لیزر تابانده شده و دوربینهای مخصوص با دقت فوقالعاده بالا رخدادهای درون محفظه را در مقیاس سانتیمتر بهثبت میرسانند.
محققان به کمک این دستگاه ستونهایی از گازهای سنگین را مشاهده کردند که بهطرف لایههای سبک بالایی رانده شده بودند. در ادامه نیز افت فشار و ترکیب گازهای سبک و سنگین مشابه آنچه در انفجار ابرنواختری رخ میدهد، دیده شد.
ماشین شبیهساز ابرنواختر
محققان به کمک این ماشین تنها بخش بسیار کوچکی از انفجار ابرنواختری را مشاهده کردند. آنها برای دستیابی به بهترین نتیجه، موارد مختلفی همچون تشعشعات پسزمینه، دما و نیروی جاذبه زمین را در نتایج دخیل کردند. البته ساختار دستگاه بهگونهای است که ابرنواختر را در دو بعد شبیهسازی میکند؛ این در حالی ست که ابرنواختر واقعی در یک فضای سهبعدیِ در حال گسترش اتفاق میافتد.
محققان معتقدند با وجود محدودیتهای ذکرشده ماشین ابرنواختر به ستارهشناسان در محاسبه سرعت گازهای سحابی و همچنین تخمین دقیقتر سن آنها کمک میکند. بهگفته آنها میتوان عملکرد این دستگاه را وارونه و از آن برای ساخت رآکتور هستهای نیز استفاده کرد.