Лазерные эксперименты: новые знания о формировании Вселенной

Инсайт форум  познаний служит для обсуждения проблем экологии, науки, здоровья, питания, кулинарии.

В Университете Рочестера исследователи изучают магнитные поля, которыми наполнена Вселенная. Знания о том, как они генерируются и усиливаются в плазме, дают новую информацию об образовании структур во Вселенной и распределении энергии в космическом пространстве.

 

 

 

Ученые провели эксперименты, которые в лабораторных условиях впервые зафиксировали временную историю роста магнитных полей при воздействии турбулентности. Результаты экспериментам дали ученым доступ к тем условиям, которые существуют в плазме Вселенной. Это позволило рассчитать скорость, с которой турбулентное динамо усиливает магнитные поля. Это свойство ранее было получено только на основе теоретических прогнозов и математического моделирования. Но выявленное быстрое усиление позволяет объяснить происхождение полей, которые наблюдаются в галактических скоплениях.

В своих последних экспериментах на Omega Laser Facilty ученые решили использовать лазерные лучи. Их мощность эквивалентна мощности десяти тысяч ядерных реакторов. Таким образом были достигнуты условия, соответствующие горячей диффузной плазмы в скоплениях галактик, в которых работает механизм турбулентного динамо. Затем команда измерила как функцию времени усиление магнитного поля, создаваемое этим механизмом.

Научный сотрудник Арчи Ботт отметил, что он и его коллеги поучили понимание, как увеличивается скорость в магнитных полях в галактических скоплениях. Численные модели и теория давали прогнозы в очень малых масштабах. При этом оставалось неясным – насколько быстро работает механизм, чтобы учесть динамически значимые поля в самых больших масштабах.

В основе механизма астрофизического динамо лежит турбулентность. Изначальные магнитные поля генерируются с силой, значительно меньшей, чем те, которые наблюдаются сегодня в скоплениях галактик. Улавливать их можно за счет растяжения, скручивания и сворачивания поля. Скорость, с которой происходит это явление, различная для разных масштабов.

Физик Джанлука Грегори считает, что теоретическое понимание работы турбулентного динамо постоянно растет на протяжении более полувека. Но  недавние эксперименты с лазерным управлением TDYNO впервые позволили выяснить, как турбулентное динамо развивается во времени, что позволило нам экспериментально измерить его фактическую скорость роста.

Последнее


ТОП недели


No Internet Connection