Chokbølger fra stjerneeksplosioner tager den foretrukne retning

I et papir udgivet i Astrofysisk tidsskrift , et hold ledet af forskere ved École Polytechnique har banet vejen for at opklare mysteriet om, hvorfor mange supernova-rester, som vi observerer fra Jorden, er aksesymmetriske (aflange langs én akse) snarere end sfæriske.

En supernova opstår, når en stjerne løber tør for brændstof og dør, genererer en enorm eksplosion, der forårsager chokbølger i det omgivende medium. Disse chokbølger, kendt som supernova-rester, spredt ud i tusinder af år over store afstande. Hvis tæt nok på jorden, de kan studeres af astronomer.

De bedste modeller til dato forudsiger, at disse rester burde være sfærisk symmetriske, da energi bliver slynget ud i alle retninger. Imidlertid, teleskoper har taget mange billeder, som afviger fra vores forventninger. For eksempel, supernovaresten kaldet G296.5+10.0 (endnu ikke kendt nok til at berettige et mere fængende navn) er symmetrisk langs sin lodrette akse. Forskere er kommet med mange hypoteser for at forklare disse observationer, men indtil nu, det har været svært at teste dem.

Paul Mabey, en forsker ved École Polytechnique—Institut Polytechnique de Paris og hans internationale samarbejdspartnere fra University of Oxford, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), og den franske kommission for alternative energier og atomenergi (CEA) reproducerede dette astrofysiske fænomen i mindre skala i laboratoriet for at forklare dette mysterium. At gøre dette, holdet gjorde brug af høj-effekt pulserende lasere på Intense Lasers Lab (LULI) placeret på École Polytechnique campus.

Holdet brugte også et stort magnetfelt, omkring to hundrede tusinde gange stærkere end den, som Jorden producerer, at teste forskellige hypoteser. De fandt ud af, at når dette felt blev anvendt, chokbølgen blev forlænget i den ene retning. Resultaterne understøtter ideen om, at et magnetisk felt i stor skala er til stede omkring G296.5+10.0 og er ansvarligt for dets nuværende form.

De ekstreme magnetfelter, som når en styrke på 10 Tesla, stammer fra en såkaldt Helmholtz spole, som blev udviklet og bygget i fællesskab af forskere fra Dresden High Magnetic Field Laboratory og Institute of Radiation Physics ved HZDR, og som genererer næsten ensartede magnetfelter. Spolen blev tilført af en højspændingsimpulsgenerator, som også blev udviklet på HZDR og permanent placeret på LULI. Det er, først og fremmest, den teknologiske udvikling af disse unikke instrumenter, der gør sådanne ekstreme forhold mulige, som ellers kun findes i universets vidder:Det gør det muligt for forskere at studere fænomener som supernovaeksplosioner, eller nye applikationer inden for laboratorieastrofysik.

Astrofysikerne håber nu at bruge nuværende og fremtidige observationer af supernova-rester til at bestemme styrken og retningen af ​​magnetiske felter i hele universet. Ud over, holdet er allerede begyndt at planlægge fremtidige eksperimenter på LULI for at studere disse systemer i laboratoriet.