Ядерная физика и экстремальные условия космических взрывов

Исследователи штата Мичиган помогли заглянуть внутрь новой звезды — типа астрофизического ядерного а — не покидая Земли.


Эти звездные события помогают формировать химические элементы Вселенной, а спартанцы помогли исследовать их природу с помощью интенсивного пучка изотопов и специального экспериментального устройства с рекордной чувствительностью в Национальной сверхпроводящей циклотронной лаборатории, или NSCL. Команда опубликовала свою работу 3 мая в журнале Письма о физическом обзоре.

«Мы работали над этим проектом около пяти лет, поэтому очень приятно видеть, что эта статья вышла в свет», — сказал Кристофер Вреде, профессор и в Центре изучения пучков редких изотопов (FRIB) и на кафедре физико-математических исследований МГУ. Физика и астрономия. Вреде, преподаватель МГУ/FRIB, руководил международным исследовательским проектом.

NSCL был учреждением Национального научного фонда, которое десятилетиями служило научному сообществу. FRIB, пользовательский объект Управления науки Министерства энергетики США, официально запущен 2 мая. Теперь FRIB откроет новую эру экспериментов, которые позволят таким исследователям, как Вреде, лучше тестировать и проверять научные теории, объясняющие космос.

Например, в своих экспериментах в NSCL исследователи обеспечили лучшую калибровку так называемых «ядерных термометров». Экспериментальные результаты повысили точность вычислений, которые ученые используют для определения внутренней температуры новых звезд — множественного числа новых. С его результатами команда подтвердила, что внутренняя часть новой звезды V838 Herculis примерно в 50 000 раз горячее, чем поверхность Солнца.

«В конечном итоге информация, которую мы извлекли из наших экспериментов, уменьшила неопределенность в этом расчете в два-четыре раза», — сказал Вреде. «На самом деле мы были удивлены тем, насколько она была близка к ожидаемой нами температуре».

Это соглашение помогает укрепить теории, лежащие в основе ядерной физики новых звезд, что о чем-то говорит. Наше понимание новых звезд прошло долгий путь с тех пор, как люди впервые наблюдали их сотни лет назад — факт, иллюстрируемый самим названием nova, что означает «новая».

«Давным-давно, если что-то в небе выскочило из ниоткуда, вы можете себе представить, как люди думают: «Подождите минутку. Что это за чертовщина?», — сказал Вреде. «Должно быть, это звезда, которой раньше не было».

С тех пор ученые узнали, что новые звезды — это не новые звезды, а далекие существующие звезды, которые становятся видимыми на Земле, когда они взрываются или вызывают взрывы. Возможно, самым известным примером «новой звезды» является сверхновая, когда взрывается целая звезда. В нашей галактике Млечный Путь это происходит сравнительно редко, примерно раз в сто лет.