Energie nabité hvězdné smrti známé jako supernovy, které žhnou brilantněji než miliarda sluncí, v poslední době umožnily vědcům objevit základní vlastnosti vesmíru.
Nyní fyzici doufají, že odhalí nová vesmírná tajemství obnovením některých prvků supernovy v laboratoři.
SOLenoid REsonator with Upscale Transmission (RESOLUT) se připojuje k malému počtu zařízení po celém světě, která jsou schopna znovu vytvořit některé z emisí a reakcí největšího ohňostroje přírody.
"Provádíme experimenty, které velmi kontrolovaným způsobem replikují exploze, které se odehrávají ve hvězdách," řekl Ingo Wiedenhöver, fyzik na Floridské státní univerzitě, kde je RESOLUT umístěn v laboratoři urychlovače částic.
Nedávno byl RESOLUT použit k vytvoření specifických typů radioaktivních jader nalezených v supernovách typu 1a.
K supernovám typu 1a dochází, když typ hvězdy známý jako bílý trpaslík dosáhne kritické hmotnosti a zažehne uhlíkovou fúzi poblíž svého středu. Jaderná exploze se šíří hvězdou asi za jednu sekundu a odstřeluje obsah hvězdy. Termonukleární inferno po sobě nezanechává žádné zbytky.
Protože všechny supernovy typu 1a uvolňují prakticky stejné množství energie, pozorovaná jasnost takové exploze se mění pouze s její vzdáleností od Země, a tak ji lze použít jako měřidlo pro měření mezihvězdných vzdáleností.
„Je to to, co astrofyzici nazývají ‚standardní svíčkou‘pro mapování vzdáleností,“řekl Wiedenhöver. "Zároveň se dívají na pozorovaný červený posuv a měří rozpínání vesmíru."
Nedávná pozorování ultravzdálených supernov naznačují, že se vesmír rozpíná zvýšenou rychlostí, což je v rozporu s názorem slavného astronoma Edwina Hubblea o stabilní expanzi. Lepší pochopení reakcí, které probíhají v supernově, by mohlo astrofyzikům pomoci vytvořit přesnější mapu vesmíru.
"Ne všechny supernovy typu 1a mají přesně stejnou jasnost," řekl Wiedenhöver. "Naší snahou je vytvořit model rozdílů v jasnosti. K tomu potřebujeme porozumět fyzice explozí."
Samotné reakce nejsou dobře prozkoumány, hlavně proto, že vysoce nestabilní izotopy obsahující radioaktivní jádra se na Zemi nenacházejí.
"Astrofyzici nám říkají, že potřebují více informací o jaderné fyzice těchto exotických izotopů," řekl Wiedenhöver. "Tento typ fyziky se v posledních pěti letech opravdu rozmohl díky zařízením, jako je toto."
RESOLUT není jediným zařízením v Severní Americe, které využívá svazek atomových částic k izolaci vzácných jader v urychlovači částic, ale je unikátní svou flexibilitou. TRIUMF Accelerator na University of British Columbia a zařízení ORELA v Oak Ridge National Laboratory v Tennessee mají, jak Wiedenhöver připouští, "lepší paprsky, ale můžeme si volněji vybrat, které izotopy budeme studovat."
Tyto experimenty nejsou ani prvními, které napodobují katastrofu hlubokého vesmíru. V roce 2001 se fyzikům experimentujícím s typem hmoty zvané Bose-Einsteinův kondenzát podařilo vytvořit miniaturní explozi, která v některých ohledech připomínala supernovu.
