ไม่แปลกใจเลยที่เธอไม่สามารถมีความตื่นเต้นได้

เธอได้ดูฟิสิกส์ของดวงดาว ดูหนังออนไลน์ ที่กำลังระเบิดหรือซูเปอร์โนวาอย่างใกล้ชิดซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ยิ่งใหญ่มากจนยากที่จะอธิบายถึงพลังของมัน แทนที่จะศึกษาการระเบิดจากระยะไกลผ่านกล้องโทรทรรศน์ Park นักฟิสิกส์จาก Lawrence Livermore National Laboratory ในแคลิฟอร์เนียได้สร้างสิ่งที่คล้ายกับการระเบิดแบบ paroxysmal โดยใช้เลเซอร์ที่มีพลังงานสูงที่สุดในโลก ประมาณ 10 ปีที่แล้ว Park และเพื่อนร่วมงานได้เริ่มต้นภารกิจเพื่อทำความเข้าใจคุณลักษณะที่น่าสนใจและไม่เข้าใจของซูเปอร์โนวา: คลื่นช็อกที่ก่อตัวขึ้นเมื่อเกิดการระเบิดสามารถกระตุ้นอนุภาคเช่นโปรตอนและอิเล็กตรอนให้เป็นพลังงานที่รุนแรงได้ “ การสั่นสะเทือนของซูเปอร์โนวาถือเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทรงพลังที่สุดในจักรวาล” เฟรดเดอริโกฟิอูซ่านักฟิสิกส์พลาสมาจาก SLAC National Accelerator Laboratory ใน Menlo Park รัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ทำงานร่วมกันของ Park กล่าว ในที่สุดอนุภาคเหล่านี้บางส่วนก็พุ่งเข้าสู่โลกหลังจากการวิ่งมาราธอนอย่างรวดเร็วในระยะทางของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์รู้สึกงงงวยมานานแล้วว่าคลื่นดังกล่าวทำให้อนุภาคที่มีพลังเพิ่มความเร็วมหาศาลได้อย่างไร ตอนนี้ปาร์คและเพื่อนร่วมงานได้สร้างคลื่นช็อกแบบซูเปอร์โนวาในห้องแล็บและเฝ้าดูว่ามันส่งอนุภาคพุ่งเข้าใส่เผยให้เห็นคำใบ้ใหม่ที่เป็นไปได้เกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในจักรวาล การนำฟิสิกส์ของซูเปอร์โนวามาสู่โลกสามารถช่วยไขปริศนาอื่น ๆ ของจักรวาลได้เช่นต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กจักรวาล และมีเหตุผลเชิงอัตถิภาวนิยมมากขึ้นที่นักฟิสิกส์หลงใหลในซูเปอร์โนวา ระเบิดเหล่านี้เป็นส่วนประกอบพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของเรา “ ธาตุเหล็กในเลือดของเรามาจากซูเปอร์โนวา” แคโรลีนคูรันซ์นักฟิสิกส์ด้านพลาสมาจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนในเมืองแอนอาร์เบอร์ผู้ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับซูเปอร์โนวาในห้องปฏิบัติการกล่าวด้วย “ เราถูกสร้างขึ้นจากดวงดาวอย่างแท้จริง”

ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในช่วงปี 1980

Park ได้ทำการทดลองใต้ดิน 600 เมตรในเหมืองเกลือที่ใช้งานได้ใต้ทะเลสาบ Erie ในรัฐโอไฮโอ เรียกว่า IMB สำหรับ Irvine-Michigan-Brookhaven การทดลองไม่ได้ออกแบบมาเพื่อศึกษาซูเปอร์โนวา แต่นักวิจัยมีโชค ดาวดวงหนึ่งระเบิดในกาแลคซีบริวารของทางช้างเผือกและ IMB จับอนุภาคจากการปะทุดังกล่าว ผู้ส่งสารเหล่านี้จากการระเบิดของจักรวาลอนุภาคย่อยอะตอมน้ำหนักเบาที่เรียกว่านิวตริโนได้เปิดเผยข้อมูลใหม่มากมายเกี่ยวกับซูเปอร์โนวา แต่ซูเปอร์โนวาในบริเวณใกล้เคียงจักรวาลของเรานั้นหายาก หลายทศวรรษต่อมาปาร์คไม่ได้รอคอยงานโชคครั้งที่สอง แต่ทีมงานของเธอและคนอื่น ๆ กำลังใช้เลเซอร์ที่ทรงพลังอย่างมากเพื่อสร้างฟิสิกส์ใหม่ที่เห็นในผลพวงของการระเบิดของซูเปอร์โนวา เลเซอร์ทำให้เป้าหมายขนาดเล็กกลายเป็นไอซึ่งสามารถทำจากวัสดุต่างๆเช่นพลาสติก การระเบิดดังกล่าวก่อให้เกิดการระเบิดของพลาสมาที่เคลื่อนที่เร็วซึ่งเป็นส่วนผสมของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งเลียนแบบพฤติกรรมของพลาสมาที่ปะทุจากซูเปอร์โนวา การระเบิดของดาวฤกษ์จะเกิดขึ้นเมื่อดาวมวลมหาศาลหมดเชื้อเพลิงและแกนกลางของมันยุบตัวและดีดตัว ชั้นนอกของดาวระเบิดออกไปด้านนอกในการระเบิดที่สามารถปลดปล่อยพลังงานได้มากกว่าที่ดวงอาทิตย์จะปล่อยออกมาตลอดอายุการใช้งาน 10 พันล้านปี การไหลออกมีพลังงานจลน์ 100 quintillion yottajoules ที่ไม่สามารถหยั่งรู้ได้ ซูเปอร์โนวายังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อดาวที่ตายแล้วที่เรียกว่าดาวแคระขาวได้รับการกำเนิดขึ้นใหม่ตัวอย่างเช่นหลังจากการกลืนก๊าซจากดาวคู่หูทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ระเบิดที่หมุนวนจนควบคุมไม่ได้ ในทั้งสองกรณีสิ่งต่าง ๆ ได้รับการปรุงอาหารอย่างแท้จริงเมื่อการระเบิดส่งการระเบิดของพลาสม่าออกจากดาวและไปสู่สภาพแวดล้อมของมันซึ่งเป็นตัวกลางระหว่างดวงดาว – โดยพื้นฐานแล้วคือมหาสมุทรอนุภาคพลาสมาอีกแห่งหนึ่ง เมื่อเวลาผ่านไปโครงสร้างที่ปั่นป่วนและขยายตัวที่เรียกว่ารูปแบบที่เหลืออยู่ของซูเปอร์โนวาทำให้เกิดการแสดงแสงที่สวยงามเป็นระยะเวลาหลายสิบปีแสงซึ่งสามารถคงอยู่บนท้องฟ้าได้เป็นเวลาหลายพันปีหลังจากการระเบิดครั้งแรก พาร์คและเพื่อนร่วมงานกำลังสำรวจอยู่ การศึกษาฟิสิกส์ของซูเปอร์โนวาในห้องทดลองไม่เหมือนกับเรื่องจริงด้วยเหตุผลที่ชัดเจน “ เราไม่สามารถสร้างซูเปอร์โนวาในห้องทดลองได้ไม่เช่นนั้นเราจะถูกระเบิดทั้งหมด” ปาร์คกล่าว แทนการทำลายล้างตัวเอง Park และคนอื่น ๆ ให้ความสำคัญกับรุ่นของซูเปอร์โนวาที่ลดขนาดลงทั้งขนาดและเวลา และแทนที่จะสร้างซูเปอร์โนวาทั้งหมดในคราวเดียวนักฟิสิกส์พยายามในการทดลองแต่ละครั้งเพื่อแยกส่วนประกอบที่น่าสนใจของฟิสิกส์ที่เกิดขึ้น จากความซับซ้อนอันยิ่งใหญ่ของซูเปอร์โนวา“ เรากำลังศึกษาเรื่องนั้นเพียงเล็กน้อยจริงๆ” ปาร์คกล่าว สำหรับการระเบิดในอวกาศนักวิทยาศาสตร์อยู่ในความเมตตาของธรรมชาติ แต่ในห้องปฏิบัติการ“ คุณสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์และดูว่าการสั่นสะเทือนตอบสนองอย่างไร” นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ Anatoly Spitkovsky แห่งมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันผู้ซึ่งร่วมมือกับ Park กล่าว การระเบิดในห้องปฏิบัติการเกิดขึ้นในทันทีและมีขนาดเล็กเพียงแค่เซนติเมตร ตัวอย่างเช่นในการทดลองของ Kuranz การเทียบเท่ากับ 15 นาทีในชีวิตของซูเปอร์โนวาจริงอาจใช้เวลาเพียง 10 พันล้านวินาที และส่วนของการระเบิดของดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกสามารถหดลงได้ถึง 100 ไมโครเมตร “ กระบวนการที่เกิดขึ้นในทั้งสองอย่างนั้นคล้ายกันมาก” Kuranz กล่าว “ มันทำให้ฉันรู้สึกแย่” หนังhdฟรี 918hdtv