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
Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
Neverili vlastným očiam: Vedci v horách našli záhadné ruiny stratenej civilizácie
Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
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
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Veľká zmena počasia sa blíži: Na Slovensko mieria prvé zrážky po týždňoch sucha, hlásia experti
Izraelsko-iránsky konflikt mení mapu sveta. Ako ho čítať a čo z neho plynie pre Slovensko (ANALÝZA)
Nemocnica pre Startitup opísala realitu krízy: Zatvárame ambulancie, prepúšťame
Od júla si prilepšia státisíce Slovákov. Zisti, či si medzi nimi aj ty. V hre sú milióny eur (PREHĽAD)
Matematička a fyzik z Košíc vytvorili revolučné riešenie: „Máme technológiu s globálnym potenciálom“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
- Najlepší film Marvelu posledných rokov je konečne online. Aj so slovenským dabingom
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
- Zničil rebríčky sledovanosti. Pokračovanie filmového fenoménu z Netflixu sa predstavuje v prvej ukážke
- Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- 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
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
Rusko chce ovládnuť čínsky trh s kľúčovou surovinou, Indii ponúka „oceľové srdce“
Na Slovensku môžeme závidieť. U našich susedov spustili vo vlakoch testovanie Starlinku
Veľká zmena v slovenskej energetike: ZSE a VSE sa spojili, vzniká nová éra
Pre Teslu to už nemôže byť horšie. Na kľúčových európskych trhoch sa prepadla až o 60 %
Trump má vážny problém. Iránski hackeri hrozia, že zverejnia 100 GB dát e-mailov „jeho ľudí“
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP