Лазерный мир

Плотность энергии, сосредоточенной в центре звезды, выше, чем мы можем себе представить – она эквивалентна нескольким миллиардам атмосфер, в то время как на поверхности Земли давление составляет всего лишь одну атмосферу.

Эти экстремальные условия могут быть воссозданы в лаборатории только в опытах по термоядерному синтезу, осуществляемых при помощи крупнейших в мире лазеров, размеры которых сравнимы с размером футбольного стадиона. Однако теперь ученые провели в стенах Университета штата Колорадо, США, эксперимент, который открывает новый путь к созданию таких экстремальных условий при помощи меньших по размерам, компактных лазеров, использующих сверхкороткие импульсы излучения, направляемые на матрицы из упорядоченно расположенных фрагментов нанопроволоки.

Recreating conditions inside stars with compact lasers

The energy density contained in the center of a star is higher than we can imagine – many billions of atmospheres, compared with the 1 atmosphere of pressure we live with here on Earth’s surface.

These extreme conditions can only be recreated in the laboratory through fusion experiments with the world’s largest lasers, which are the size of stadiums. Now, scientists have conducted an experiment at Colorado State University that offers a new path to creating such extreme conditions, with much smaller, compact lasers that use ultra-short laser pulses irradiating arrays of aligned nanowires.

http://source.colostate.edu/recreating-conditions-inside-stars-compact-lasers/

В этих экспериментах, проводимых коллективом ученых под руководством почетного профессора этого университета Хорхе Рокка (Jorge Rocca), было изучено, насколько глубоко излучение с таким экстремальным уровнем энергии способно проникать в эти наноструктуры. Глубина проникновения излучения измерялась по уровню характеристического рентгеновского излучения, испускаемого нанопроволочной матрицей, в которой состав материала изменяется с глубиной.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances:

Energy penetration into arrays of aligned nanowires irradiated with relativistic intensities: Scaling to terabar pressures

Ultrahigh-energy density (UHED) matter, characterized by energy densities >1 × 108 J cm−3 and pressures greater than a gigabar, is encountered in the center of stars and inertial confinement fusion capsules driven by the world’s largest lasers. Similar conditions can be obtained with compact, ultrahigh contrast, femtosecond lasers focused to relativistic intensities onto targets composed of aligned nanowire arrays.

http://advances.sciencemag.org/content/3/1/e1601558

Численные модели, подтвержденные этими экспериментами, прогнозируют, что увеличение мощности излучения до самого высокого уровня позволяет при помощи компактных лазеров получить давления, превосходящие давление в центре нашего Солнца.

Источник: http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9327