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激光技术助力天文学重构宇宙

激光制造网 2023-01-06 我要评论(0 )   

这张来自哈勃太空望远镜的 2010 年 NASA 图像显示了超新星 1987A 周围的整个区域。据《激光制造网》了解,近日,基于激光的大规模实验彻底改变了天体物理学,使科学家能...

这张来自哈勃太空望远镜的 2010 年 NASA 图像显示了超新星 1987A 周围的整个区域。

据《激光制造网》了解,近日,基于激光的大规模实验彻底改变了天体物理学,使科学家能够在科学实验室中重建宇宙。

在《大西洋月刊》上发表的一篇文章中,罗彻斯特大学海伦·F. 和弗雷德·H·高恩物理学与天文学教授亚当·弗兰克讨论了他所说的这个天文学新时代。正如他解释的那样,围绕激光出现了一个名为高能量密度实验室天体物理学 (HEDLA) 的领域,它为科学家提供了一个全新的领域,可以更好地了解行星状况和宇宙中的其他现象。

大型激光器,例如罗切斯特激光能量学实验室的OMEGA 激光器,使研究人员能够“在他们的实验室中爆炸微型超新星,重现新生恒星周围的环境,甚至探测巨大且可能适合居住的系外行星的心脏,”弗兰克写道。

他将大规模、基于实验室的天体物理学的出现归因于长达数十年的核聚变探索。例如,上个月,能源部宣布,当科学家们实现点火时,他们已经达到了一个聚变里程碑——也就是说,聚变反应释放的能量多于产生它所消耗的能量。为了完成这一壮举,研究人员使用激光重现了存在于太阳核心的条件,那里已经发生了聚变反应。

“他们将激光聚焦在氢的微小颗粒上,模仿太阳异常高的温度和密度,将氢核挤压成氦并启动聚变反应,”弗兰克写道。“所使用的激光是工厂规模的事情,需要巨大的力量来完成他们的工作。正是在建造这些多层光机的过程中,科学家们意识到他们也在顺便建造一个前所未有的研究天空的工具。”

至于 HEDLA 研究的未来,弗兰克说,一个“最佳点”可能是使用基于激光的实验来帮助寻找可能存在生命的遥远世界。

“宇宙比以往任何时候都更多地掌握在我们手中,”他写道。


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