Supernova koja je bila okidač za stvaranje Sunčevog sistema simulirana u laboratoriji

Povezane objave

• Ćelije mozga žive do 48 sati van tela 23/03
• Životinje koje mogu da žive večno?! 18/01
• Kako sačuvati energiju svom laptopu? 18/02

Supernova koja je pokrenula rađanje Sunčevog sistema ponovo je stvorena u laboratoriji pomoću lasera ​​i lopte od pene.

Molekularni oblaci, poput onog koji je sadržavao gradivne blokove koji su doveli do stvaranja Sunca i planeta, mogu zauvek ostati u stanju mirne ravnoteže, ako se ostave na miru.

Kada ih pokrene spoljašnji događaj, poput udarnog talasa koji je poslat od eksplozije supernove, mogu se stvoriti džepovi od gustog materijala koji se urušavaju i formiraju zvezdu.

To se dogodilo u slučaju Sunčevog sistema, tvrde istraživači s Politehničkog instituta u Parizu u Francuskoj. Ovi događaji nikada nisu posmatrani, a matematičke simulacije ne mogu da izmere složenost koja je uključena, pa se tim okrenuo svakodnevnijim alatima.

Koristili su kuglu od pene, koja predstavlja gustu oblast unutar molekularnog oblaka i laser velike snage da bi poslali talas eksplozije koji se može širiti kroz gasnu komoru, a zatim u loptu, posmatrajući proces pomoću rendgenskih zraka.

Tačno poreklo Sunčevog sistema je decenijama predmet debate, različitih teorija i diskusije, a nova studija može otvoriti novi način eksperimentisanja. Francuski tim je krenuo od ideje da je bilo potrebno nešto izuzetno snažno da bi uzbudilo oblak gasa i prašine, što je na kraju dovelo do kreiranja Sunca, Zemlje i drugih planeta.

Obližnja džinovska zvezda je eksplodirala, šaljući udarne talase čestica visoke energije, koje su prodirale kroz svemir, da bi se srušile u naš inače miran oblak.

Proces je prouzrokovao da se prašina i gas koji okružuju proto-zvezdu, gustu oblast prašine i gasa unutar oblaka, okreću, omogućavajući planetama oko zvezde da se formiraju, umesto da se sruše nazad na Sunce i stvore veću zvezdu.

Astronomska posmatranja nemaju dovoljno visoku prostornu rezoluciju za opservaciju ovih procesa, a numeričke simulacije ne mogu da podnesu složenost interakcije između oblaka i ostataka supernove. Stoga je pokretanje i formiranje novih zvezda na ovaj način ostalo uglavnom obavijeno velom misterije, sve do ovog novog otkrića.

Tim iz više institucija modelirao je interakciju između ostataka supernove i molekularnih oblaka koristeći laser velike snage i kuglu od pene. Penasta kugla predstavlja gustu oblast unutar molekularnog oblaka, koja odgovara proto zvezdi koja bi jednog dana postala Sunce.

Laser velike snage stvara talas eksplozije, simulirajući ostatke eksplozije supernove, koja se širi kroz okolnu gasnu komoru i ulazi u loptu. Eksperiment je otkrio da se zvezde formiraju od talasa eksplozije iz supernove koji se šire kroz gas i prašinu, da bi stvorili džepove od gustog materijala. Jednostavan test baca novo svetlo na evoluciju univerzuma, otkrivajući da se na određenoj granici krhotine urušavaju u „bebu“ zvezdu.

Koautor Bruno Albertaci je rekao: „Naš primitivni molekularni oblak, gde je nastalo Sunce, verovatno su pokrenuli ostaci supernove. To otvara novi i obećavajući put za laboratorijsku astrofiziku da razume sve ove glavne tačke.“

Prema timu, ostaci materije izbačene iz drevne eksplozije i danas se mogu naći u uzorcima primitivnih meteorita.

U radu su učestvovali stručnjaci sa Slobodnog univerziteta u Berlinu, Ruske akademije nauka, Univerziteta u Oksfordu i Univerziteta u Osaki.

To znači da je sva materija koja čini naš Solarni sistem i planete, nekada bila izbačena od strane supernove, što je poslednja faza života za masivne zvezde.

Albertaci je rekao: „Zaista gledamo na početak interakcije. Na taj način možete videti da li se prosečna gustina pene povećava i da li ćete lakše početi da formirate zvezde.“

Ovi mehanizmi utiču na brzinu formiranja zvezda i evoluciju galaksija, objašnjavajući postojanje najmasivnijih zvezda, a i imaju posledice u vidu našeg Solarnog sistema.

Deo pene se stisnuo, dok se deo istegnuo. Ovo je promenilo prosečnu gustinu materijala.

Supernove su najsnažnije eksplozije u svemiru. Pritisak u masivnoj zvezdi opada tako da ga niska gravitacija iznenada prevladava i ona se urušava za samo nekoliko sekundi. Eksplozija je neverovatno jaka i dovoljno moćna da stvori nova atomska jezgra.

U budućnosti, istraživači će morati da uzmu u obzir rastegnutu masu da bi zaista izmerili komprimovani materijal i uticaj udarnog talasa na formiranje zvezda.

Takođe planiraju da istraže uticaj radijacije, magnetnog polja i turbulencije.

Albertaci je dodao: „Ovaj prvi rad je zaista trebalo da demonstrira mogućnosti ove nove platforme otvarajući novu temu koja bi se mogla istražiti korišćenjem lasera ​​velike snage.“

Kako nastaju zvezde?

Zvezde se formiraju iz gustih molekularnih oblaka prašine i gasa, u regionima međuzvezdanog prostora poznatim kao zvezdani rasadnici.

Jedan molekularni oblak, koji prvenstveno sadrži atome vodonika, može biti hiljade puta veći od mase Sunca.

Oni prolaze kroz turbulentno kretanje s gasom i prašinom koji se pomeraju tokom vremena, remeteći atome i molekule, što uzrokuje da neki regioni sadrže više materije od drugih.

Ako se dovoljno gasa i prašine skupi u jednoj oblasti, onda masa počinje da se urušava pod težinom sopstvene gravitacije. Kako taj proces nastaje, polako postaje toplija i širi se prema van, preuzimajući više okolnog gasa i prašine.

U ovom trenutku, kada je region prečnika oko bilion i po kilometara, on postaje predzvezdano jezgro i počinje proces nastanka zvezde. Zatim, tokom narednih 50.000 godina masa će se skupiti na 150 milijardi kilometara u prečniku da bi postala unutrašnje jezgro zvezde.

Višak materijala se izbacuje prema polovima zvezde i disk od gasa i prašine se formira oko nje, formirajući proto-zvezdu.

Ova materija se zatim ili ugrađuje u zvezdu ili izbacuje u širi disk koji će dovesti do formiranja planeta, meseca, kometa i asteroida.