شبیه‌سازی انفجار ابرنواختری با کف و لیزر!
ابرنواخترها می‌توانند موج‌های شوک یا ضربه‌ای پدید بیاورند که پیدایش ستارگان تازه را برانگیزد، فرآیندی که اکنون پژوهشگران آن را با بهره از گوی‌های کوچکی از کَف (فوم) و پرتوهای لیزر بازآفریده‌اند.
 |
| پسماند ابرنواختر "ذات‌الکرسی ای" |
شبیه‌سازی ابرهای گاز در فضا با گوی‌های کف و پرتوهای لیزر به ما کمک می‌کند تا بفهمیم ابرنواخترها چگونه می‌توانند به پیدایش ستارگان دامن بزنند. این آزمایش‌ها در اندازه‌های کوچک-مقیاس می‌توانند شناخت ما از پیدایش سامانه‌ی خورشیدی خودمان -که احتمالا در چنین ابری ساخته شده- را ژرف‌تر کنند.
اخترشناسان می‌اندیشند ابرهای مولکولی، که توده‌های موج‌داری از گاز و غبار و فضای تهی هستند، می‌توانند در برهم‌کنش با موج شوک ابرنواخترها به پرورشگاه‌هایی از ستارگان تبدیل شوند. پنداشت اینست که موج‌های شوک گاز (ابر گازی) را کشیده و فشرده می‌کنند و مناطق چگالی در آنها پدید می‌آورند که سپس می‌توانند رُمبیده و ستارگانی بسازند. با این همه، بررسی دقیقِ این فرآیند از راه دور دشوارست و دربردارنده‌ی اثرهای دینامیکی پیچیده‌ای مانند آشفتگی است که شبیه‌سازی آن در رایانه‌ها را سخت می‌کند.
یک راه حل اینست که مدل‌هایی از این سامانه‌ها را که رفتاری همانند آنها دارند و می‌توانند با جزییات دیده شوند در آزمایشگاه بسازیم. برونو آلبرتاتزی از مدرسه‌ی پلی‌تکنیک پاریس و همکارانش یک کُره از کَفِ کربن-هیدروژن به پهنای حدود ۱ میلیمتر را به عنوان ابر مولکولی به کار بردند.
آنها این کره را در محفظه‌ای با یک سنجاق (pin) کربنی کوچک گذاشتند، سپس یک لیزر پرانرژی بر این سنجاق افکندند و آن را به سرعت داغ کردند تا جایی که منفجر شد. آلبرتاتزی می‌گوید: «مانند انفجار یک ستاره است، ولی بسیار کوچک‌تر.» این انفجار یک موج شوک به درون کف فرستاد، مانند موج شوکی که یک ابرنواختر می‌تواند به درن یک ابر مولکولی بفرستاد.
این پژوهشگران سپس گوی کف را بررسی کردند تا ببینند آیا پس از گذشتن موج شوک از درون آن، نقطه‌های چگال نامعمولی پدید می‌آید یا نه. این نقاط نماینده‌ی مناطق چگال در یک ابر مولکولی خواهند بود که سپس می‌توانند در خود برُمبند و ستاره بسازند.
آنها میزان کمی فشردگی پیدا کردند، ولی هنگامی که به جای یک انفجار، دو انفجار پدید آوردند ۳۰ درصد بیشتر دیدند. این نشان می‌دهد که این فرآیند می‌تواند در بخش‌هایی از کیهان که در آنها شمار ستاره‌ی همسن بسیار است و بنابراین ابرنواخترها هم پرشمارتر است مهم‌تر باشد. ولی به گفته‌ی آلبرتاتزی، مشاهدات دقیق‌تری از این آزمایش‌ها نیازست تا میزان واقعیِ فشرده‌سازی و میزان اهمیت این فرآیند در کیهان را بفهمیم.
یافته‌های این پژوهشگران در نشریه‌ی "مَتِر اند رِیدیِشن اَت اکستریمز" منتشر شده است.
-------------------------------------------------
منبع: اسپیس دات کامبرگردان: یک ستاره در هفت آسمان
اخترشناسان می‌اندیشند ابرهای مولکولی، که توده‌های موج‌داری از گاز و غبار و فضای تهی هستند، می‌توانند در برهم‌کنش با موج شوک ابرنواخترها به پرورشگاه‌هایی از ستارگان تبدیل شوند. پنداشت اینست که موج‌های شوک گاز (ابر گازی) را کشیده و فشرده می‌کنند و مناطق چگالی در آنها پدید می‌آورند که سپس می‌توانند رُمبیده و ستارگانی بسازند. با این همه، بررسی دقیقِ این فرآیند از راه دور دشوارست و دربردارنده‌ی اثرهای دینامیکی پیچیده‌ای مانند آشفتگی است که شبیه‌سازی آن در رایانه‌ها را سخت می‌کند.
یک راه حل اینست که مدل‌هایی از این سامانه‌ها را که رفتاری همانند آنها دارند و می‌توانند با جزییات دیده شوند در آزمایشگاه بسازیم. برونو آلبرتاتزی از مدرسه‌ی پلی‌تکنیک پاریس و همکارانش یک کُره از کَفِ کربن-هیدروژن به پهنای حدود ۱ میلیمتر را به عنوان ابر مولکولی به کار بردند.
آنها این کره را در محفظه‌ای با یک سنجاق (pin) کربنی کوچک گذاشتند، سپس یک لیزر پرانرژی بر این سنجاق افکندند و آن را به سرعت داغ کردند تا جایی که منفجر شد. آلبرتاتزی می‌گوید: «مانند انفجار یک ستاره است، ولی بسیار کوچک‌تر.» این انفجار یک موج شوک به درون کف فرستاد، مانند موج شوکی که یک ابرنواختر می‌تواند به درن یک ابر مولکولی بفرستاد.
این پژوهشگران سپس گوی کف را بررسی کردند تا ببینند آیا پس از گذشتن موج شوک از درون آن، نقطه‌های چگال نامعمولی پدید می‌آید یا نه. این نقاط نماینده‌ی مناطق چگال در یک ابر مولکولی خواهند بود که سپس می‌توانند در خود برُمبند و ستاره بسازند.
آنها میزان کمی فشردگی پیدا کردند، ولی هنگامی که به جای یک انفجار، دو انفجار پدید آوردند ۳۰ درصد بیشتر دیدند. این نشان می‌دهد که این فرآیند می‌تواند در بخش‌هایی از کیهان که در آنها شمار ستاره‌ی همسن بسیار است و بنابراین ابرنواخترها هم پرشمارتر است مهم‌تر باشد. ولی به گفته‌ی آلبرتاتزی، مشاهدات دقیق‌تری از این آزمایش‌ها نیازست تا میزان واقعیِ فشرده‌سازی و میزان اهمیت این فرآیند در کیهان را بفهمیم.
یافته‌های این پژوهشگران در نشریه‌ی "مَتِر اند رِیدیِشن اَت اکستریمز" منتشر شده است.
-------------------------------------------------
تلگرام، توییتر و فیسبوک یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
واژه‌نامه:
supernova - shock wave - star - foam - laser - star formation - solar
system - molecular cloud - stellar nursery - Bruno Albertazzi - École
Polytechnique - Paris - carbon - hydrogen - carbon pin - Matter and Radiation at Extremes
منبع: اسپیس دات کام
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر