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[圖文]科學家成功模擬白矮星表面以及星周極端天體環境
一組科學家已經成功模擬星系中最為惡劣的環境,通過極端環境實驗室參數設置,使他們更好地瞭解原子等粒子的行為。本項研究中,科學家設置的條件與白矮星表面環境相符,這是一種低質量恆星演化後的天體,電子簡並壓力可支撐起整個天體質量,其特點是具有非常強大的引力環境,有些白矮星在形成初期的溫度較高。除此之外,白矮星的磁場也是驚人強大,是地球的數十億倍。
科學家成功模擬出白矮星表面以及星周極端天體環境,探索在這樣的情況下會發生何種事件
令科學家感到不安的是,白矮星複雜的表面環境徹底改變了原子物理,其行為也發生了較大變化,類似這樣的極端環境在宇宙空間中是較為常見的,但要想在地球上重現卻相當困難,甚至是不可能的。為了對白矮星環境進行模擬,英國薩裡大學的研究小組使用了非常敏感的硅晶體,這是天體物理現象模擬上的重大材料突破,研究人員在硅晶體中加入了磷,因此在光譜實驗室中獲得了類似白矮星的磁場。結果顯示,在一些情況下,氫原子周圍的電子雲可被重塑為各種形狀,比如細長的扇形。
劍橋天文學研究所保羅教授是該研究論文的合著者,他認為我們對氫原子的強磁場環境下的行為研究還不到一個世紀,但現在為止還沒有人能夠測試其在白矮星極端表面下的現象,我們很期待觀察會有何種情況發生。該研究小組目前正在尋找更複雜的原子和分子在白矮星極端環境下的行為。薩裡大學博士後研究員埃利斯·鮑耶認為這項研究不局限於天文學,對微小電子雲的控制可讓我們設計出新的計算機芯片,這就是量子計算機。