V laboratóriu na Zemi zreplikovali rovnaký tlak ako má vzácny druh hviezdy vo vesmíre
Vedcom v kalifornskom výskumnom centra NIF (National Ignition Facility) sa podarilo prostredníctvom laserového systému simulovať tlak podobný tomu, aký dosahujú vo svojom obale vzácne druhy bielych trpaslíkov, informoval portál Sciencealert.
V rámci svojej štúdie, publikovanej v žurnále Nature vystavili vzorky pevných uhľovodíkov tlaku až 450 megabarov, čo je približne o 450 miliónkrát viac než je hodnota atmosférického tlaku Zeme v nulovej nadmorskej výške.
Tlak vytvorený v laboratórnych podmienkach dosahuje hodnotu ako majú biele trpaslíky vo svojom obale
Tento tlak zároveň zodpovedá tlaku, ktoré dosahujú jedny z najhustejších objektov vo vesmíre – biele trpaslíky so spektrálnou klasifikáciou DQ. Spektrálna klasifikácia je klasifikácia hviezd založená na teplote hviezdneho povrchu, pričom spektrálny typ DQ predstavuje modernú triedu používanú pre klasifikáciu bielych trpaslíkov, ktorých obal je tvorený prevažne z uhlíku.
Biele trpaslíky sú pozostatky hviezd, ktoré už nemali dostatočnú hmotnosť na zapálenie termonukleárnej reakcie. Dôsledku toho hviezdy postupne zanikali a zbavovali sa svojej vonkajšej vrstvy, pokým z nich nezostalo iba inertné jadro, ktoré nazývame biely trpaslík. Tiež môžeme povedať, že biele trpaslíky predstavujú pozostatky jadier hviezd s malou až strednou hmotnosťou, zložené prevažne z degenerovaného elektrónového plynu. Vedci dokonca nedávno objavili fascinujúceho bieleho trpaslíka, ktorého existencia sa zdala byť nemožná.
Keďže v týchto inertných jadrách už neprebieha žiadna fúzia, zrúteniu jadra zabraňuje niečo, čo vedci nazývajú tlak elektrónovej degenerácie, ktorý vyjadruje odpor elektrónov proti stlačovaniu k iným elektrónom. Proces elektrónovej degenerácie nastáva pri tlaku približne 100 megabarov, kedy sa elektróny odštiepia od atómových jadier.
Tento proces, respektíve degenerovaný elektrónový plyn, ktorý predstavuje plyn s takou vysokou hustotou, že jeho fyzikálne vlastnosti sa v dôsledku kvantových efektov markantne odlišujú od vlastností ideálneho plynu vedci popisujú stavovými rovnicami.
Existujú určité nezrovnalosti v stavových rovniciach
V stavových rovniciach však pri takto extrémne veľkých tlakoch, ktoré dosahujú biele trpaslíky, panujú určité nezhody, a to najmä v oblasti kriviek, ktoré zaznamenávajú zvýšenie tlaku a hustoty vplyvom kompresie. Tie sa podľa vedcov v niektorých prípadoch môžu od seba líšiť až o 10 %.
Odstrániť tieto nezrovnalosti, ktoré spôsobujú problémy pri porozumení niektorých javov, sa vedci vo svojej štúdii pokúšali prostredníctvom duplikácie podmienok, aké panujú v jadre bielych trpaslíkov.
Portál Sciencedaily informoval, že duplikácia týchto podmienok prebehla prostredníctvom laseru, z ktorého vedci „vystrelili“ svetlo s vlnovou dĺžkou niekoľko nanometrov. Svetlo zasiahlo malý zlatý valec s názvom „hohlraum“, v ktorej sa nachádzala vzorka uhlíkovej zlúčeniny známej ako metylidyne (CH) s rozmermi 1 mm.
Svetlo vyžarované s laseru ožiarilo túto vzorku s energiou až 1,1 milióna joulov, pri tlakoch v rozmedzí od 100 do 450 miliónov atmosfér, čo ju zahrialo až na takmer 3,5 milióna stupňov. Vonkajšia vrstva vzorky bola pri tomto procese zničená abláciou, ktorá vytvorila sférickú ablačnú rázovú vlnu.
Tieto vlny smerovali z povrchu smerom dovnútra vzorky, pričom sa spájali do jedinej silnej rázovej vlny, ktorá sa pohybovala rýchlosťou 150 – 220 km/h a prechádzala vzorkou po dobu približne 9 nanosekúnd. Vedci celý experiment vyhodnotili prostredníctvom röntgenovej analýzy a tiež Thomsonoveho rozptylu určeného na meranie teploty elektrónov a stupňa ionizácie vo vzorke.
Podľa vedcov tlak generovaný pri tomto experimente je v súlade s tlakom, ktorý majú biele trpaslíky DQ vo svojom uhlíkovom obale. Experiment tiež vedcom pomôže pri objasnení dôvodu, prečo niektoré biele trpaslíky s touto spektrálnou klasifikáciou pulzujú pri svojom otáčaní, čo spôsobuje zmeny ich jasu.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
Profesor z Harvardu šokoval vedecký svet: Sme prví vo vesmíre, ale nie poslední. Ľudstvo sa zrodilo príliš skoro
Chrlí vodu, aj keď by to robiť nemala. Záhadná kométa odhalila stopy života z iného sveta, vedci sú v šoku
Živé vysielanie: ESET Science Award 2025
Vedci poznajú konečný „dátum" zániku vesmíru. Nové výpočty odhalili desivý scenár, ktorý sa nedá zvrátiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Tajomstvo 106-ročnej ženy poteší všetkých Slovákov. Jej receptom na dlhovekosť je piť nápoj, ktorý milujeme
Pokuta až 40 eur za banálnu chybu. Slováci zabúdajú na nové pravidlá pre zimné pneumatiky
Ak si živnostník, takto si môžeš optimalizovať odvody. Znížiš tak vplyv konsolidácie na svoje podnikanie
Armáda v pohotovosti: Cudzie drony lietajú nad vojenskými objektmi v Česku
Diplomatická bomba z Washingtonu: Trump navrhol vylúčiť európsku krajinu z NATO, neplatí dosť na obranu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
- Zostrelili UFO a kruto za to zaplatili. 23 sovietskych vojakov podľa CIA postihol desivý osud
- Západ je v pozore. Čína predstavila zabijaka ChatGPT, nová AI ho v testoch rozdrvila
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Slováci majú v dome zdroj energie, o ktorom netušili. Nová technológia vykuruje aj chladí a šetrí tisíce eur
- Američania vytvorili magnet, ktorý ohýba realitu. Len o vlások prežil vlastný experiment
- Bruce Willis prehráva boj s časom, jeho stav sa zhoršuje. Budeme si ho pamätať kvôli niečomu inému
-
- Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
- Slováci majú v dome zdroj energie, o ktorom netušili. Nová technológia vykuruje aj chladí a šetrí tisíce eur
AKTUÁLNE: Nad kritickými objektmi v Česku sa objavili neznáme drony. Armáda je pripravená konať
Ľadové kráľovstvo Zeme mizne pred očami. Vedci majú „riešenie“, je ale k ničomu a nezachráni ho
Fosílne palivá sú zachránené. Mali skončiť, ale teraz sa stalo niečo, čo otriaslo celým svetom
EÚ chce vlastnú umelú inteligenciu. Cieľom je 75 % firiem s AI do roku 2030
To, čo sa stalo v Nemecku, nečakal nikto. Prémiové značky dostali tvrdú lekciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP