Специализированный комплекс, где ученые теперь могут воспроизводить и изучать в лаборатории пыль, образующуюся в наружных слоях умирающих звезд, получил название Cosmic Simulation Chamber (COSmIC). Ученые планируют с помощью пыли изучать состав и эволюцию Вселенной.
Исследователи обнаружили, что материалы, составляющие «строительные блоки» Вселенной, гораздо сложнее, чем первоначально предполагалось. «Космические условия чрезвычайно трудно воссоздать в лаборатории, – сказал руководитель проекта и научный сотрудник центра «Эймс» Фарид Салама. – Но теперь мы сможем найти ответы на вопросы о составе и эволюции Вселенной, что и является первоочередной миссией программы космических исследований NASA».
Аппарат для космических моделирований
Поскольку условия в космосе значительно отличаются от условий на Земле, определить структуру внеземных материалов сложно. Благодаря новой возможности моделирования с помощью COSmIC исследователи могут успешно имитировать газофазные среды, подобные межзвездным облакам, звездным оболочкам или планетным атмосферам.
Симулятор включает самые современные инструменты для моделирования космических условий в лаборатории, обработки полученной информации и анализа искусственных планетарных и межзвездных материалов. Исследователи получили возможность работать с экстремальными условиями космического пространства, где молекулы и ионы парят в вакууме при огромных плотностях, где средняя температура может быть меньше -168 градусов Цельсия (около 100 градусов по Кельвину), а среда постоянно находится под воздействием радиоактивного излучения от близлежащих звезд.
Частицы, созданные в COSmIC. Изображение с сайта nasa.gov
Научный сотрудник «Эймс» из Института экологических исследований Сезар Контрерас говорит, что новый аппарат впервые даст возможность воссоздать и визуализировать звездную пыль, изучать ее структуру, размеры и распределение в космическом пространстве.
Ученые планируют использовать новую установку для изучения характера крупных аэрозольных частиц, которые были обнаружены аппаратом Кассини в атмосфере Титана – спутника Сатурна. Работа по изучению спутника будет осуществляться при финансовой поддержке научных космических программ в области астрономии и космохимии NASA. Внимание ученых сосредоточилось на Титане, потому что этот спутник, по их предположениям, отражает условия, существовавшие на ранней Земле. Атмосфера Титана имеет богатый спектр данных, которые ученые намереваются продублировать в лаборатории и сравнить с данными, полученными Кассини. Если все совпадет, это будет означать, что ученые на верном пути.
По словам научного сотрудника «Эймс» Эммы Сайма-О’Брайан, благодаря COSmIC ученые получили возможность создавать наночастицы размером около 10 нанометров и проводить различные исследования с этими объектами диаметром до одной десятой ширины человеческого волоса. Результаты этих исследований будут иметь большое значение не только для межзвездной астрофизики, но и для планетологии. Ученые смогут больше узнать о разновидностях пыли вокруг звезд, понять то, как формировались и формируются планеты, в том числе похожие на нашу. Новый способ моделирования также будет способствовать лучшей интерпретации астрономических данных Космической обсерватории Гершеля, стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии и Большой наземной обсерватории в Чили.
