Всесвіт

На Землі вперше відтворили такий же тиск, як у білих карликів

У лабораторії вперше вдалося створити тиск, який більш ніж в 100 разів перевищує тиск в ядрі Землі. Вчені вважають, що такий же тиск спостерігається в «мертвих» зірок — білих карликів.

Image by WikiImages from Pixabay

Робота опублікована в журналі Nature. Для експерименту вчені з Ліверморської національної лабораторії імені Е. Лоуренса (США) використовували найбільш високоенергетичну лазерну установку в світі і піддали кульку з твердого вуглеводню тиску до 450 мегабарів, тобто в 450 мільйонів разів більшого, ніж земний тиск атмосфери на рівні моря.

Такий же тиск, вважають вчені, існує в білих карликів — остигаючих зірках, що складаються з електронно-ядерної плазми і позбавлених джерел термоядерного синтезу (через що їх ще називають «зоряними трупами»). Така доля більшості зірок у Всесвіті, в тому числі за наше Сонце.

При цьому білі карлики мають дуже велику щільність: при масі, яка приблизно в 1,5 разів більше, ніж маса Сонця, розміри їх можуть не перевищувати розміру Землі. Тому тиск в цих зірках воістину величезний. Речовина в подібних тілах настільки щільна, що стикаються між собою навіть електрони в атомах. Таким чином, білий карлик являє собою гаряче, щільне і повільно холонуче ядро.

Випробування провели на базі наукового комплексу для здійснення інерціального термоядерного синтезу за допомогою лазерів — National Ignition Facility (NIF). За словами фізика Енні Крітчера з Ліверморської національної лабораторії, NIF може імітувати умови, які відбуваються в ядрах планет, коричневих карликів і Сонця. Вдалий експеримент з відтворенням тиску в білих карликів, як стверджує вчений, провели вперше.

Установка для експерименту складалася з крихітної вуглеводневої кульки (розміром з міліметр), поміщеної всередину невеликого порожнього циліндра, який опромінили ультрафіолетом. В результаті кулька нагрілася до 3,5 мільйона кельвінів. Її поверхня зруйнувалася, в результаті чого утворилася сферична ударна хвиля абляції (процес уникнення речовини з поверхні твердого тіла під впливом випромінювання), що розповсюджується зі швидкістю до 220 кілометрів на секунду. Все це стало причиною підвищення тиску при проходженні через кульку. Процес тривав лише дев’ять наносекунд.

Вимірювання показали, що тиск на поверхні сфери досягав 100 мегабарів, а до того моменту, коли воно дійшло до середини, було одно 450 мегабарів. До цього експериментально вдавалося отримати лише тиск в 60 мегабарів. Справжній експеримент допоможе краще зрозуміти процеси, які відбуваються в білих карликів.

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»