Ученые уже давно изучали звезды, находящиеся на грани взрыва в поиске стабильного источника термоядерной энергии, но согласно новому исследованию, они шли в не совсем верном направлении. Ученые все это время не обращали внимания на то, как сверхвысокие температуры участвуют в смешении элементов.
"Есть доказательства, что при взрыве эти звезды выворачиваются наизнанку"
Вместо энергии ядерного распада, которую мы сейчас используем, можно в теории использовать энергию от ядерного синтеза, активно происходящего в ядрах звезд, что привлекает к их изучению специалистов, желающих воссоздать энергию ядерного синтеза в земных условиях.
Напрямую в центр этих далеких звезд, увы, не заглянуть - зато можно воссоздать процессы, которые происходят там, такие как ядерный синтез в лаборатории, главным компонентом которого во многом считается неустойчивость Рэлея — Тейлора.
Именно эта неустойчивость создает из выброшенной при взрыве сверхновой материи (плазмы с элементами железа, гелия и водорода) так называемые "остатки сверхновой" - красивейшие газовые образования, которые можно часто увидеть в любых материалах про космос.
Однако Кэролин Куранз, директор центра лазерных экспериментальных астрофизических исследований Университета Мичигана считает, что методы моделирования энергетических процессов, происходящих в сверхновой успели устареть: "Неустойчивость Рэлея - Тейлора исследовали уже почти сто лет, но эффекты, создающие потоки энергии, как и механизмы, из-за которых происходит нагрев так и были внятно рассмотрены учеными в прошлом."
И для того, чтобы восполнить это, ученые с помощью самого большого лазера в мире, расположенного в Ливермор, Калифорния воссоздали реакцию ядерного синтеза, наиболее точно воспроизводящую то, что происходит внутри сверхновой. "Теоритически считается, что неустойчивость Рэлея - Тейлора возникает во всех сверхновых второго типа, а также есть доказательства, что при взрыве эти звезды выворачиваются наизнанку," говорит Куранз.
С помощью экспериментов, производимых при помощи лазера, ученые впервые смогли учитывать фактор нагрева при ядерном синтезе в сверхновой. Эти наблюдения могут помочь нам более детально понять природу данного процесса и станут еще одним шагом к переходу с использования энергии ядерного распада к энергии ядерного синтеза, которая не только более эффективна в плане производства энергии, но и выделяет гораздо меньше ядерных отходов. "Вместо использования плутония или урана в распаде, синтез может быть проведен с помощью гораздо более легких элементов, например изотопов водорода. Поэтому исследование технологий ядерного синтеза - ключ к получению практически безграничного источника топлива," - подытоживает Куранз.