Группа исследователей, возглавляемая физиками из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Университета Осаки, несколько дней назад смогла смоделировать столкновение фотонов с применением лазеров. Результаты эксперимента наглядно демонстрируют, что подобные столкновения могут приводить к созданию пар электронов и позитронов. После этого позитроны, являющиеся античастицами электронов, можно ускорить с помощью электрического поля лазера, чтобы получить пучок позитронов.

Алексей Арефьев, физик из Калифорнийского университета в Сан-Диего и один из руководителей исследований, заявил, что он убеждён в осуществимости такой идеи экспериментальным путём. Поэтому он с нетерпением ожидает её практической реализации.

В опубликованном пресс-релизе говорится, что экспериментальная установка вполне осуществима при имеющихся на текущий момент лазерных мощностях. За счёт моделирования учёные смогли протестировать потенциальные схемы эксперимента и обнаружили наиболее подходящее решение. Уточняется, что это будет происходить с использованием фотон-фотонного коллайдера и процесса Брайта-Уилера. Подобный подход позволит получить материю. Иными словами, коллайдер будет уничтожать гамма-излучение, формируя электрон-позитронные пары.

Исследователи также рассказали, что ряд нестандартных и экстремальных физических явлений, происходящих в местах, где рождаются и умирают звёзды, и где, казалось бы, останавливается время, действительно имеет место в отдалённых уголках Вселенной.

Стоит напомнить, что в 2021 году другая группа учёных уже выдвигала предположение о том, что в центрах нейтронных звёзд, представляющих собой невероятно плотные остатки звёздной жизни, может наблюдаться аналогичная динамика. В процессе этого явления частицы тёмной материи могут преобразовываться в фотоны.

Пульсары, как ещё называют вращающиеся нейтронные звёзды, и их высокоэнергетическая среда — это та зона, где есть вероятность генерации материи и света. Пульсары вращаются со скоростью около тысячи раз в секунду, испускают гамма-излучение и имеют одни из наиболее мощных магнитных полей во Вселенной. Эти данные подтверждены агентством NASA.

Пульсары также выступают в качестве полезного инструмента для измерения гравитационных волн во Вселенной. В начале 2023 года пять разных групп учёных, занимающихся хронометражем пульсаров, выяснили, что, по их мнению, стало первым наблюдением гравитационного волнового фона. Это, по сути, непрерывный фон гравитационных волн, колеблющих пространство-время на практически неуловимом уровне.

Несмотря на сложность отслеживания всех тонкостей работы пульсаров на столь огромном расстоянии, физики имеют возможность моделировать их действия. Упомянутые выше исследования, как отмечают специалисты, наглядно демонстрируют наличие способов изучения тайн Вселенной в лабораторных условиях. Поэтому возможности современных и будущих высокомощных лазерных установок становятся всё более интригующими.

Такие эксперименты с применением лазерных установок позволяют заглянуть за завесу тайн структуры Вселенной, перемещая некоторые отдалённые физические процессы прямо в лабораторию на Земле. Однако для реализации таких экспериментов потребуется проведение обширных практических исследований.

Ещё по теме: