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科学家实验室中成功模拟 垂死恒星表面极端环境

http://www.kexue.com 2013-02-17 09:30:39 腾讯科学  发表评论

科学家在实验室中成功模拟垂死恒星极端环境
科学家成功模拟出白矮星表面以及星周极端天体环境,探索在这样的情况下会发生何种事件

  一组科学家已经成功模拟星系中最为恶劣的环境,通过极端环境实验室参数设置,使他们更好地了解原子等粒子的行为。本项研究中,科学家设置的条件与白矮星表面环境相符,这是一种低质量恒星演化后的天体,电子简并压力可支撑起整个天体质量,其特点是具有非常强大的引力环境,有些白矮星在形成初期的温度较高。除此之外,白矮星的磁场也是惊人强大,是地球的数十亿倍。

  令科学家感到不安的是,白矮星复杂的表面环境彻底改变了原子物理,其行为也发生了较大变化,类似这样的极端环境在宇宙空间中是较为常见的,但要想在地球上重现却相当困难,甚至是不可能的。为了对白矮星环境进行模拟,英国萨里大学的研究小组使用了非常敏感的硅晶体,这是天体物理现象模拟上的重大材料突破,研究人员在硅晶体中加入了磷,因此在光谱实验室中获得了类似白矮星的磁场。结果显示,在一些情况下,氢原子周围的电子云可被重塑为各种形状,比如细长的扇形。

  剑桥天文学研究所保罗教授是该研究论文的合著者,他认为我们对氢原子的强磁场环境下的行为研究还不到一个世纪,但现在为止还没有人能够测试其在白矮星极端表面下的现象,我们很期待观察会有何种情况发生。该研究小组目前正在寻找更复杂的原子和分子在白矮星极端环境下的行为。萨里大学博士后研究员埃利斯·鲍耶认为这项研究不局限于天文学,对微小电子云的控制可让我们设计出新的计算机芯片,这就是量子计算机。(Everett)

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