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恒星爆炸产生的冲击波倾向于某个方向

在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文中,由法国理工学院(Ecole Polytechnique)研究人员领导的一个团队已经为解开谜团铺平了道路,即为什么我们从地球上观测到的许多超新星残骸都是轴对称的(沿着一个轴延伸),而不是球形的。

当一颗恒星耗尽燃料并死亡时,就会产生巨大的爆炸,在周围介质中产生冲击波。这些冲击波被称为超新星残骸,在遥远的距离上扩散了数千年。如果离地球足够近,天文学家就可以研究它们。

迄今为止最好的模型预测,当能量向四面八方喷射时,这些残留物应该是球对称的。然而,望远镜拍摄的许多图像与我们的预期不同。例如,被称为G296.5 10.0的超新星残骸(还没有出名到有一个更吸引人的名字)沿着它的垂直轴对称。研究人员已经提出了许多假设来解释这些观察结果,但到目前为止,很难验证它们。

研究员保罗·梅比高等Polytechnique-Institut巴黎综合理工学院和他的牛津大学的国际合作者Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)和法国替代能源和原子能委员会(CEA)复制这种天体物理现象在实验室规模较小为了解释这个谜。为了做到这一点,该团队使用了位于巴黎理工大学校园的强激光实验室(LULI)的高功率脉冲激光器。

研究小组还使用了一个比地球产生的磁场强20万倍的大磁场来验证不同的假设。他们发现,当这个电场被施加时,冲击波沿一个方向被拉长。这一结果支持了在G296.5 10.0附近存在一个大磁场的观点,并对其目前的形状负责。

这种强度达10特斯拉的极端磁场来自一种所谓的亥姆霍兹线圈,它是由德累斯顿高磁场实验室和HZDR辐射物理研究所的科学家共同开发和制造的,可以产生几乎均匀的磁场。线圈由高压脉冲发生器馈电,这也是在HZDR开发和永久放置在LULI。最重要的是,这些独特仪器的技术发展使得这种极端条件成为可能,否则只有在浩瀚的宇宙中才能发现:它使研究人员能够研究超新星爆炸等现象,或在实验室天体物理学中的新应用。

天体物理学家现在希望利用目前和未来对超新星残骸的观测来确定整个宇宙磁场的强度和方向。此外,该团队已经开始计划未来在LULI的实验,在实验室中研究这些系统。

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