ستاره ای مصنوعی برای گشودن اسرار کیهانی

بازسازی کامپیوتری یک ابرنواختر
Image caption ان آی اف می تواند شرایط داخل یک ابرنواختر را بازسازی کند

تا چند روز دیگر با روشن شدن قدرتمندترین تاسیسات لیزری جهان، برای اولین بار ستاره ای ریز در زمین متولد خواهد شد.

موسسه "ان آی اف" (National Ignition Facility) در کالیفرنیا قصد دارد عملی بودن گداز هسته ای، فرآیندی که در قلب خورشید روی می دهد و به طور بالقوه می تواند منبع انرژی فراوان و پاکیزه برای زمین باشد، را به نمایش بگذارد.

اما هرچند بسیاری از چشم ها در این موسسه بر هدف تامین نیازهای انرژی بشر دوخته شده، بسیاری از دانشمندان امیدوارند بتوانند سوالات بنیادی دیگری را با کمک آن پاسخ دهند.

دکتر اریک استورم از آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (ال ال ان ال) که "ان آی اف" در آن قرار دارد گفت: "همواره تصور می شد که در بازآفرینی فرآیند گداز هسته ای بتوان سه ناحیه را که هم مایه کنجکاوی و هم دارای ارزش است کنکاش کرد."

ان آی اف بیش و پیش از هر چیز برای مقاصد امنیت ملی و مطالعه شرایطی که در انفجارهای هسته ای وجود دارد و شیوه عملکرد سلاح های اتمی ساخته شده است.

دکتر استورم می گوید: "در غیاب آزمایش اتمی زیرزمینی، این (موسسه) امکان آن را فراهم می کند که یک بازدارنده معتبر اتمی داشته باشیم."

او افزود: "آنوقت می توانیم فیزیک گداز هسته ای را مطالعه کنیم - آیا می توان اینجا روی سیاره ما یک نیروگاه گداز هسته ای ایجاد کرد؟ به علاوه می توانیم فیزیک اولیه و علم سیارات را دنبال کنیم."

همین بخش مربوط به فیزیک است که توجه دانشمندان سراسر جهان را به خود جلب کرده است که امیدوارند از این ماشین برای مطالعه پدیده های دوردست مانند تشکیل سیارات یا انفجارهای خشن ابرنواختری استفاده کنند.

پروفسور پل دریک از دانشگاه میشیگان چنین توضیح داد: "برای درک جای ما در جهان و اینکه از چه چیزی ساخته شده ایم، واقعا باید ستاره های منفجر شده (ابرنواخترها) را درک کنیم."

او فقط یکی از محققان در "ان آی اف" است که منتظرند با استفاده از این تاسیسات عظیم نظریه خود را محک بزنند.

دکتر استورم گفت: "در ان آی اف می توان به جای آنکه منتظر وقوع ابرنواختر به طور اتفاقی در آسمان شد، آن را برای (مثلا) ساعت نه صبح پنجشنبه برنامه ریزی کرد."

"و هر بار می توان آزمایش ها را تغییر داد. بنابراین می توان انفجار ابرنواختر را مکررا انجام داد."

سایر تاسیسات همچون "لیزر اومگا" در دانشگاه روچستر در نیویورک قبلا برای این نوع آزمایش به کار گرفته شده است.

Image caption ان آی اف قرار است با کمک حرارت لیزی گداز هسته ای را آزمایش کند

اما 192 لیزر ان آی اف بیش از هر تاسیسات دیگری انرژی تولید می کند و امکانات بی سابقه ای برای دانشمندان فراهم می آورد تا آنچه را معمولا فرآیندهای دورافتاده کیهانی است بررسی کنند.

در جریان آزمایش گداز هسته ای، این اشعه ها برای مدتی کوتاه 500 تریلیون وات نیرو را در یک نقطه کوچک به اندازه گلوله سر خودکار حاوی سوخت هیدروژن متمرکز می کند.

این انرژی فشرده دمایی به اندازه 100 میلیون درجه و فشاری که میلیاردها بار بیش از فشار اتمسفر است تولید می کند که باعث گداز در هسته هیدروژن می شود و انرژی عظیمی آزاد می کند.

با این حال در آزمایش های اخترفیزیکی، ذره ای که هدف گرفته می شود نیمکره ای از عناصر لایه به لایه خواهد بود که هدف آن تقلید هسته یک ستاره است.

کل این آزمایش ممکن است فقط چند میلیاردم ثانیه طول بکشد که بدان معنی است که باید انفجار را با مجموعه ای از حسگرها زیر نظر گرفت تا جزئیات آن آشکار شود.

پروفسور دریک گفت چالش اصلی این است که آزمایش هایی را انجام دهیم که شرایطی را بازسازی می کند که در هسته ستارگان اتفاق می افتد.

این باید به محققان امکان دهد قلب ستارگان و ابرنواخترها را با جزئیات بی سابقه کاوش کنند و چگونگی تشکیل این اجرام آسمانی را بهتر درک کنند.

علاوه بر ستاره شناسان، سیاره شناسان نیز می خواهند با استفاده از این دستگاه نظریه های خود درباره چگونگی تشکیل کرات و منظومه های شمسی را محک بزنند.

دانشمندان برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دما و فشار شدید در قلب سیارات و تاثیر آنها بر ماده به "ان آی اف" رجوع خواهند کرد.

مطالب مرتبط