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
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
Fyzici vyriešili 80-ročnú záhadu, ktorú všetci ignorovali. Teraz môže navždy zmeniť tvoj život
Svätý grál ľudstva je o niečo bližšie. Vedci našli nový recept na dlhovekosť
Americkí vedci nahradili v batériách meď týmto revolučným materiálom a výsledok ich šokoval. Svet elektromobility to môže úplne zmeniť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Hit medzi proteínovými doplnkami ničí črevnú mikroflóru. Odborník ho spája s rakovinou hrubého čreva
Nenápadná firma z Petržalky vystrelila z tržieb pod 1 miliónom na 12,4 milióna eur. Biznis s liekmi raketovo rastie (EXPERT)
Chorvátsko hlási cenový šok. Najviac zdraželo obľúbené prímorské mestečko Slovákov
Nie je taký účinný, ako si myslíme: Expert vysvetlil, prečo končí preventívny ultrazvuk
Konsolidácia verejných financií za 3 miliardy eur nás bude bolieť. Minister financií pripravil 68 opatrení
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- Británia, USA a Austrália sa spojili proti rastúcej hrozbe. Ich tajná zbraň za 15 miliárd libier je hotová
- Fyzici vyriešili 80-ročnú záhadu, ktorú všetci ignorovali. Teraz môže navždy zmeniť tvoj život
- Z Londýna do New Yorku za 2 hodiny. Ikonické nadzvukové lietadlo hlási návrat, vzlietne už čoskoro
-
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ani fúzia sa jej nevyrovná. Vedci našli alternatívu, ktorá nám dá neobmedzenú energiu
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci ostali v nemom úžase. Prehliadaná planéta našej Galaxie v sebe ukrýva poklad za bilióny eur
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
Uniknuté dokumenty odhalili problémy Nissanu. Reštrukturalizácia už začala
46 stupňov v tieni a výstrahy naprieč kontinentom. Európa zažíva extrémne leto
EÚ odobrila dotácie na elektrinu pre firmy. Podmienkou sú investície do úspor
Svet sa rozpadá na kusy. Guterres vyzýva na urgentné financovanie rozvoja
Vývoz dielov F-35 pre Izrael prešiel súdnou skúškou. Britský súd potvrdil kontroverzné licencie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP