Впервые в лабораторных условиях создано давление, превышающее давление в ядре Земли более чем в 100 раз. Такое же давление, по мнению учёных, присутствует в «мертвых» звёздах – белых карликах.
Работа опубликована в журнале NatureВ ходе эксперимента ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса применили самую мощную лазерную установку и подвергли шарик из твердого углеводорода давлению в 450 мегабаров, что эквивалентно 450 миллионам раз большему давлению земной атмосферы на уровне моря.
Такое же давление, полагают ученые, наблюдается и в белых карликах — звездах, остывших и состоящих из электронно-ядерной плазмы. Отсутствие источников термоядерного синтеза обусловило прозвище «звездные трупы», данное этим небесным телам. Такой же конец постигнет большинство звезд во Вселенной, в том числе нашего Солнца.
Белые карлики отличаются высокой плотностью: при массе, примерно на 1,5 раза превышающей массу Солнца, их размеры не превосходят размера Земли. Это приводит к огромному давлению внутри этих звезд. Вещество в таких телах настолько плотное, что электроны в атомах сталкиваются друг с другом. Таким образом, белый карлик представляет собой горячее, плотное и медленно остывающее ядро.
Эксперименты провели на базе научно-исследовательского комплекса для осуществления инерциального термоядерного синтеза с помощью лазеров — Национального центра зажигания (NIF). По словам физика Энни Критчера из Ливерморской национальной лаборатории, NIF способен воспроизводить условия, которые возникают в … ядрахУченый утверждает, что удалось впервые успешно воспроизвести давление, существующее в белых карликах, вместе с давлением, присутствующим на планетах, коричневых карликах и Солнце.
Экспериментальная установка включала крохотный углеводородный шар размером с миллиметр, помещенный внутри небольшого полого цилиндра. Цилиндр подвергали воздействию ультрафиолетового излучения. В результате шар нагрелся до 3,5 миллионов кельвинов. Его поверхность разрушилась, возникла сферическая ударная волна абляции, распространяющаяся со скоростью до 220 километров в секунду. Процесс привел к повышению давления при прохождении через шар и продолжался девять наносекунд.
Измерения показали, что давление на поверхности сферыДавление достигло 100 мегабаров, к середине пути составило 450 мегабаров. До этого экспериментально получалось давление лишь в 60 мегабаров. Эксперимент поможет лучше понять процессы, происходящие в белых карликах.