科學家在實驗室里用高功率激光模擬超新星遺跡和星體形成

分子云是空間中氣體和塵埃的集合。當單獨存在時，分子云保持其“和平”的平衡狀態。但是，當被一些外部因素（如超新星遺跡）觸發時，沖擊波可以在氣體和塵埃中傳播，形成致密物質。到了一定的限度，這些密集的氣體和塵埃就會坍塌，開始形成新的恒星。

天文觀測缺乏觀察這些過程所需的空間分辨率，而數值模擬也無法處理云層和超新星遺跡之間復雜的互動關系。因此，以這種方式觸發和形成新的恒星仍然大多籠罩在神秘之中。

在AIP出版社與中國工程物理研究院合作出版的《極端條件下的物質與輻射》雜志上，來自巴黎綜合理工學院、柏林自由大學、俄羅斯科學院高溫聯合研究所、莫斯科工程物理學院、法國原子能和替代能源委員會、牛津大學和大阪大學的研究人員使用高功率激光和一個泡沫球模擬了超新星遺跡和分子云之間的互動。

泡沫球代表了分子云中的一個密集區域。高功率激光器產生了一個爆炸波，這個爆炸波通過周圍的氣室傳播到球里，研究小組在那里用X射線圖像觀察到壓縮。

研究作者 Bruno Albertazzi說：“我們真正在看互動的開始。通過這種方式，你可以看到泡沫的平均密度是否增加，以及你是否會更容易開始形成恒星。”

觸發恒星形成的機制在許多尺度上都是有趣的。它們可以影響星系的恒星形成率和演化，有助于解釋最大質量恒星的形成，并對我們自己的太陽系產生影響。

“我們的原始分子云，即太陽形成的地方，可能是由超新星遺跡引發的，”作者Albertazzi說。“這個實驗為實驗室天體物理學開辟了一條新的、有希望的道路，以了解所有這些要點。”

在一些泡沫壓縮的同時，一些泡沫也被拉長了。這改變了材料的平均密度，因此在未來，作者將需要考慮拉伸的質量，以真正測量壓縮的材料和沖擊波對恒星形成的影響。他們計劃探索輻射、磁場和湍流的影響。

Albertazzi說：“這第一篇論文實際上是為了證明這個新平臺的可能性，開辟了一個可以使用高功率激光器研究的新課題。”