Физики воссоздали в лаборатории самый яркий взрыв во Вселенной
Гамма-всплеск в представлении художника
Гамма-всплески – это интенсивные взрывы света, самые яркие события, из когда-либо наблюдавшихся во Вселенной, длительностью не более нескольких минут, а иногда и секунд. Некоторые из них настолько яркие, что их можно наблюдать невооруженным глазом.
Ученые не знают, что вызывает гамма-всплески. Есть люди, которые считают, что это сообщения от развитых инопланетных цивилизаций. Помимо скоротечности явления, есть еще одна причина, по которой физики не могут изучить его, - гамма-всплески происходят в далеких галактиках. Иногда даже в миллиардах световых лет от Земли (представьте 25 нулей после единицы – примерно так выглядит один миллиард световых лет в метрах).
Теперь международной команде исследователей из США, Франции, Великобритании и Швеции впервые удалось воссоздать мини-версию гамма-всплесков в лаборатории, открыв таким образом новый способ исследования их свойств.
Для своего эксперимента ученые использовали один из самых интенсивных лазеров на Земле - лазер Близнецов, созданный Лабораторией Резерфорда-Эплтона в Великобритании. Его мощность сопоставима со всей солнечной энергией, сжатой в несколько микрон (толщина человеческого волоса). С помощью этого лазера физики смогли воссоздать сверхбыстрые и компактные копии гамма-всплесков и заснять это.
Масштабирование в этом эксперименте драматично: возьмите настоящую струю, которая простирается пусть даже на тысячи световых лет и сожмите ее до нескольких миллиметров. Примерно то же сделали ученые.
Эксперимент физиков подтвердил, что модели, используемые в настоящее время для понимания гамма-всплесков, находятся на правильном пути. Но эти испытания важны не только для изучения гамма-всплесков. Материя, состоящая только из электронов и позитронов (ее выделяют черные дыры и она же предположительно провоцирует гамма-всплески), - это чрезвычайно странное состояние вещества.
Нормальная материя на Земле преимущественно состоит из атомов: тяжелого положительного ядра и отрицательных электронов. Из-за невероятной разницы в массе между этими двумя компонентами (самое легкое ядро весит в 1836 раз больше электрона) почти все явления, которые мы наблюдаем в повседневной жизни, происходят от динамики электронов, гораздо быстрее реагирующих на любое внешнее вмешательство (свет, другие частицы, магнитные поля), чем ядра.
Но в электрон-позитронном пучке частицы имеют одинаковую массу. Это приводит к ряду захватывающих последствий. Например, в мире электронов и позитронов не может существовать звук.
Таким образом, понимание того, как формируются гамма-всплески, позволит физикам гораздо больше узнать о черных дырах и впоследствии – о том, как родилась Вселенная и как она будет развиваться в будущем. Кроме того, благодаря новому исследованию ученые смогут точно идентифицировать сигналы, исходящие от черных дыр и пульсаров, и не принимать их ошибочно за сообщения от инопланетных цивилизаций, как это случалось до сих пор.
Комментарии