Tạo ra sóng xung kích siêu tân tinh không tưởng… ngay trên Trái đất

Trong một thông báo mới, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phiên bản thu nhỏ của sóng xung kích siêu tân tinh trong phòng thí nghiệm trên Trái đất để giải quyết một bí ẩn vũ trụ lâu đời.


Khi các ngôi sao chết đi và phát nổ, chúng tạo ra các sóng xung kích phát ra xung quanh. Những sóng xung kích mạnh mẽ này bắn ra các tia vũ trụ, hoặc các hạt có năng lượng cao, đi vào vũ trụ. Các sóng hoạt động gần giống như các máy gia tốc hạt, đẩy các hạt này ra rất nhanh đến mức chúng tiến gần đến tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là các nhà khoa học vẫn chưa hoàn toàn hiểu chính xác cách thức và lý do tại sao sóng xung kích làm tăng tốc các hạt này. "Đây là một vấn đề hấp dẫn, nhưng vì chúng ở rất xa nên rất khó nghiên cứu", Frederico Fiuza, nhà khoa học cao cấp tại Phòng thí nghiệm máy gia tốc quốc gia SLAC, Mỹ, cho biết. Để nghiên cứu rõ hơn những sóng xung kích vũ trụ bí ẩn này, các nhà khoa học đã đưa chúng… đến Trái đất. Nhưng không theo nghĩa đen. Thực tế, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phiên bản thu nhỏ của tàn dư siêu tân tinh. "Chúng tôi không cố gắng tạo ra tàn dư siêu tân tinh trong phòng thí nghiệm, nhưng chúng tôi có thể tìm hiểu thêm để xác nhận các mô hình", Fiuza tuyên bố. Fiuza và các đồng nghiệp đã làm việc để tạo ra một sóng xung kích lan tỏa nhanh, có thể bắt chước tình hình xảy ra sau siêu tân tinh. Tại cơ sở Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở California, các nhà nghiên cứu đã bắn tia laser cực mạnh vào các tấm carbon để tạo ra hai luồng plasma, nhắm vào nhau. Khi dòng plasma va chạm đã tạo ra một sóng xung kích trong điều kiện tương tự như tàn dư siêu tân tinh. Các nhà khoa học đã quan sát thí nghiệm sử dụng cả công nghệ quang học và tia X. Các nhà nghiên cứu cho biết đã xác minh rằng cú sốc có khả năng tăng tốc các electron lên gần tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, bí ẩn về cách chính xác những electron này đạt được tốc độ như vậy vẫn khiến các nhà khoa học buộc phải chuyển sang mô hình máy tính. "Chúng ta không thể thấy chi tiết về cách các hạt lấy năng lượng của chúng ngay cả trong các thí nghiệm, chứ đừng nói đến các quan sát vật lý thiên văn. Đây là lúc các mô phỏng thực sự phát huy tác dụng", Anna Grassi, đồng tác giả của nghiên cứu mới nhấn mạnh. Hiện tại, trong khi bí ẩn vũ trụ của các hạt gia tốc sóng xung kích vẫn còn, các mô hình máy tính do Grassi tạo ra đã tiết lộ một giải pháp khả thi hơn cả. Theo các mô hình này, Grassi đã phát triển, các trường điện từ hỗn loạn trong sóng xung kích có thể tăng tốc các electron đến tốc độ quan sát được. Fiuza, Grassi và các đồng nghiệp của họ cho biết sẽ tiếp tục điều tra các tia X phát ra từ các electron được gia tốc và cập nhật mô phỏng máy tính của mình. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng tiết lộ nghiên cứu khác trong tương lai của họ sẽ nghiên cứu các proton tích điện dương, ngoài các electron được nghiên cứu trong công trình này, bị nổ tung bởi sóng xung kích. Trang Phạm Theo Live Science Tag : siêu tân tinh







Tao ra song xung kich sieu tan tinh khong tuong… ngay tren Trai dat


Trong mot thong bao moi, cac nha nghien cuu da tao ra mot phien ban thu nho cua song xung kich sieu tan tinh trong phong thi nghiem tren Trai dat de giai quyet mot bi an vu tru lau doi.


Khi cac ngoi sao chet di va phat no, chung tao ra cac song xung kich phat ra xung quanh. Nhung song xung kich manh me nay ban ra cac tia vu tru, hoac cac hat co nang luong cao, di vao vu tru. Cac song hoat dong gan giong nhu cac may gia toc hat, day cac hat nay ra rat nhanh den muc chung tien gan den toc do anh sang. Tuy nhien, van de dat ra la cac nha khoa hoc van chua hoan toan hieu chinh xac cach thuc va ly do tai sao song xung kich lam tang toc cac hat nay. "Day la mot van de hap dan, nhung vi chung o rat xa nen rat kho nghien cuu", Frederico Fiuza, nha khoa hoc cao cap tai Phong thi nghiem may gia toc quoc gia SLAC, My, cho biet. De nghien cuu ro hon nhung song xung kich vu tru bi an nay, cac nha khoa hoc da dua chung… den Trai dat. Nhung khong theo nghia den. Thuc te, cac nha nghien cuu da tao ra mot phien ban thu nho cua tan du sieu tan tinh. "Chung toi khong co gang tao ra tan du sieu tan tinh trong phong thi nghiem, nhung chung toi co the tim hieu them de xac nhan cac mo hinh", Fiuza tuyen bo. Fiuza va cac dong nghiep da lam viec de tao ra mot song xung kich lan toa nhanh, co the bat chuoc tinh hinh xay ra sau sieu tan tinh. Tai co so Phong thi nghiem quoc gia Lawrence Livermore o California, cac nha nghien cuu da ban tia laser cuc manh vao cac tam carbon de tao ra hai luong plasma, nham vao nhau. Khi dong plasma va cham da tao ra mot song xung kich trong dieu kien tuong tu nhu tan du sieu tan tinh. Cac nha khoa hoc da quan sat thi nghiem su dung ca cong nghe quang hoc va tia X. Cac nha nghien cuu cho biet da xac minh rang cu soc co kha nang tang toc cac electron len gan toc do anh sang. Tuy nhien, bi an ve cach chinh xac nhung electron nay dat duoc toc do nhu vay van khien cac nha khoa hoc buoc phai chuyen sang mo hinh may tinh. "Chung ta khong the thay chi tiet ve cach cac hat lay nang luong cua chung ngay ca trong cac thi nghiem, chu dung noi den cac quan sat vat ly thien van. Day la luc cac mo phong thuc su phat huy tac dung", Anna Grassi, dong tac gia cua nghien cuu moi nhan manh. Hien tai, trong khi bi an vu tru cua cac hat gia toc song xung kich van con, cac mo hinh may tinh do Grassi tao ra da tiet lo mot giai phap kha thi hon ca. Theo cac mo hinh nay, Grassi da phat trien, cac truong dien tu hon loan trong song xung kich co the tang toc cac electron den toc do quan sat duoc. Fiuza, Grassi va cac dong nghiep cua ho cho biet se tiep tuc dieu tra cac tia X phat ra tu cac electron duoc gia toc va cap nhat mo phong may tinh cua minh. Ngoai ra, cac nha khoa hoc cung tiet lo nghien cuu khac trong tuong lai cua ho se nghien cuu cac proton tich dien duong, ngoai cac electron duoc nghien cuu trong cong trinh nay, bi no tung boi song xung kich. Trang Pham Theo Live Science Tag : sieu tan tinh

Tạo ra sóng xung kích siêu tân tinh không tưởng… ngay trên Trái đất

Trong một thông báo mới, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một phiên bản thu nhỏ của sóng xung kích siêu tân tinh trong phòng thí nghiệm trên Trái đất để giải quyết một bí ẩn vũ trụ lâu đời.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: