Zvětšit obrázek

Supernova 1987a patří k nejslavnějším. Strukturu odhozené obálky pořídil HST. Kredit: NASA/Hubble

Zařízení RESOLUT (REsonator SOLenoid with Upscale Transmission) propojuje malý počet zařízení po světě, které dokáží vytvořit největší „přírodní“ ohňostroj.

„Experimenty, které děláme, simulují ve velmi kontrolovaném prostředí exploze hvězd,“ řekl fyzik Ingo Wiedenhöver (Florida State University).

Zvětšit obrázek

Snímek zbytku supernovy Cassiopeia A pořízený rentgenovou observatoří Chandra. Podle astronomů je v centru rychle rotující neutronová hvězda nebo černá díra. Kredit: NASA/CXC/SAO

Zařízení

RESOLUT je součástí laboratoře s urychlovačem částic floridské university. V poslední době se RESOLUT používal k tomu, aby vytvářel specifické druhy radioaktivních jader nalezených u supernov typu Ia. Supernova typu Ia vznikne, když v binární soustavě hvězda známá jako bílý trpaslík po dosažení kritické hmotnosti vybuchne.

Všechny supernovy typu Ia při výbuchu uvolní prakticky stejné množství energie, proto se pozorovaná jasnost takové exploze mění jen s její vzdáleností od Země - může být použita jako etalon pro měření mezihvězdných vzdáleností.

Zvětšit obrázek

Vznik supernovy typu Ia (schéma). Kredit: wikipedia

„Astrofyzikové je (supernovy tpu Ia) nazývají "standardní svíčka" pro mapování vzdáleností,“ řekl Wiedenhover. „Zároveň pozorují rudý posuv a míru rozpínavosti vesmíru.“ Rudý posuv popisuje rychlost, jakou se supernova vzdaluje od Země.

Novodobá pozorování extrémně vzdálených supernov naznačují, že vesmír expanduje se vzrůstající rychlostí. To popírá názor Edwina Hubbla o konstantní rychlosti rozpínání vesmíru. Lepší pochopení reakcí, které se dějí uvnitř supernov, pomohou astrofyzikům vytvořit přesnější mapu vesmíru.

Americký astronom Edwin Powell Hubble (20.11.1889 – 28.9.1953) - jeho výzkum se zaměřoval především na studium mlhovin. V roce 1923 objevil, že některé z „mlhavých obláčků“ nejsou mlhoviny, ale galaxie (do té doby byla známa jen naše Mléčná dráha). V roce 1925 sestavil jejich první klasifikaci.  Ale jeho největším objevem byla tzv. Hubbleova konstanta - rychlost rozpínání vesmíru. A na jeho počest byl pojmenován kosmický dalekohled – Hubble Space Teleskope (HST).

Reakce nelze dobře studovat zejména proto, že vysoce nestabilní izotopy, které obsahují radioaktivní jádra se na Zemi nevyskytují.

„Astrofyzikové nám říkají, potřebujeme více informací o jaderné fyzice těchto exotických izotopů,“ řekl Wiedenhover. „Tento typ fyziky se díky takovým zařízením v posledních pěti letech doopravdy rozvíjí.“

Zvětšit obrázek

Zbytky Keplerovy supernovy z roku 1604 (SN 1604) – kombinovaný snímek (Spitrzer, HST a Chandra). Kredit: NASA

RESOLUT není jediné zařízení v USA, které používá paprsek částic, aby izolovalo vzácná jádra v urychlovači částic, ale je jedinečné ve své flexibilitě. Wiedenhover připouští, že TRIUMF Accelerator (University of British Columbia) a ORELA (Oak Ridge National Laboratory, Tennessee) má „lepší paprsky, ale my máme větší volnost při výběru izotopů, které chceme studovat.“

Zvětšit obrázek

Ingo Wiedenhöver (Florida State University). Kredit: AAAS

Také tyto experimenty nejsou první, které napodobují katastrofu v kosmickém prostoru. V roce 2001 se fyzikům, kteří experimentovali s typem látky nazývanou Boseho - Einsteinův kondenzát (BEC - Bose Einstein Condensate), podařilo vytvořit miniaturní explozi, která do jisté míry připomínala supernovu.

Při velmi nízkých teplotách má každý boson tendenci zaujmout nejnižší energetický stav. Vzniká tzv. Boseho-Einsteinův kondenzát, který může mít supravodivé a supratekuté vlastnosti. Naopak fermiony jsou částice, které sdílejí stejný kvantový stav velmi neochotně a splňují tzv. Pauliho vylučovací princip. Atomární Boseho-Einsteinův kondenzát připravili v roce 1995 vědci na třech různých pracovištích. Prvními byli počátkem roku Eric Cornell a Carl Wieman (University of Colorado). V roce 2001 společně s Wolfgangem Ketterlem (MIT - Massachusetts Institute of Technology) obdrželi za tento objev Nobelovu cenu za fyziku.

Zdroj: Space