Các nhà vật lý thiên văn sẽ tiến hành các thí nghiệm với mục đích tái dựng lại môi trường bên trong các ngôi sao. Dự án này sẽ được thực hiện bởi Đại học Texas ở Austin với tài trợ 7 triệu USD từ Cơ quan an ninh hạt nhân quốc gia thuộc Bộ năng lượng Mỹ (DOE/NNSA). Nghiên cứu có thể giúp các nhà thiên văn học biết chắc chắn hơn về kích thước và tuổi của những thiên thể cực đặc được gọi là các sao lùn trắng.
Tài trợ của DOE/NNSA được phân bổ trong thời gian 5 năm, sẽ cho phép trường đại học nêu trên xây dựng một cơ quan mới có tên là Trung tâm đặc tính plasma vật lý thiên văn (CAPP). Cơ sở này sẽ nhắm tới việc nghiên cứu thiên văn học thông qua những thí nghiệm khoa học phức tạp. Các nhà nghiên cứu tại trung tâm sẽ thực hiện những thí nghiệm ở nhiệt độ và mật độ tương tự như bên trong các ngôi sao. Sử dụng cỗ máy Z (Z-machine) - nguồn phát tia X mạnh nhất thế giới hiện nay, đặt tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia, nhóm nghiên cứu sẽ tạo ra nhiệt độ và mật độ plasma giống như trong các sao.
Mike Montgomery - phó giám đốc CAPP và là nhà nghiên cứu của Khoa thiên văn học cho biết: "Ở đây, nếu chúng tôi muốn nghiên cứu một sao lùn trắng với nhiệt đồ bề mặt 15.000 độ, thì chúng tôi sẽ thực hiện thí nghiệm ở 15.000 độ. Việc đó thực sự giống với việc lấy một mẩu từ Mặt Trời và nhìn nó qua kính hiển vi."
Don Winget - giám đốc của CAPP và giáo sư khoa Thiên văn học - nói: "Điều thực sự tuyệt vời của nghiên cứu này là nó thay đổi các mà thiên văn học đã thực hiện trong quá khứ. Đã có rất nhiều thứ mà chúng ta tin rằng mình đã hiểu hoặc chưa hiểu trong vật lý thiên văn. Bằng cách tái dựng lại những điều kiện và thực hiện những phép đo thực tế trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đang thay đổi cách mà chúng ta nghĩ không chỉ về thiên văn học mà còn cả cách chúng ta nghĩ về những đối tượng thiên văn cụ thể."
Vật lý thiên văn truyền thống chủ yếu là khoa học dựa trên quan sát, và các thí nghiệm thường được thực hiện trên qui mô nhỏ hơn nhiều so với những gì được quan sát trong vũ trụ. Việc đó thường dẫn tới khác biệt giữa thí nghiệm và quan sát - Winget nói.
Những khác biệt này đã được phát hiện khi tính toán khối lượng của các sao lùn trắng - lõi đặc còn sót lại của các sao đã chết. Khối lượng tính được của các thiên thể này thường sai lệch từ 10 đến 15% khi đo bằng những phương pháp khác nhau. Khi các nhà thiên văn học cố gắng sử dụng các sao lùn trắng để tính toán tuổi của các thiên hà, sai số này dẫn tới dao động không chắc chắn của hàng tỷ năm.
Trung tâm mới sẽ khám phá những sai khác này và tìm cách tối ưu hóa các mô hình hiện tại bằng cách sử dụng dữ liệu sẽ thu được từ những thí nghiệm mới. Nguồn tài trợ sẽ sử dụng hỗ trợ cho 4 sinh viên đã tốt nghiệp và 2 nhà nghiên cứu sau tiến sĩ. Trung tâm cũng tập hợp nhiều chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực nghiên cứu của vật lý thiên văn tới từ UT Austin, Đại học Nevada, Reno và Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia.
"Ngay lúc này, chúng tôi đã sẵn sàng vì đã có những người như vậy tham gia và mở rộng phạm vi nghiên cứu của chúng tôi," Winget nói. "Với trung tâm mới, chúng tôi có thể có những tương tác và tập hợp nhiều người mới vào nghiên cứu vật lý thiên văn trong phòng thí nghiệm."
"Giờ đây, chúng tôi đang quay ngược lại và đặt ra những câu hỏi rất cơ bản. Thay vì thực hiện các phép tính, chúng tôi làm thí nghiệm và kiểm tra. Chúng tôi đang học được rất nhiều điều mà chúng tôi dự định tìm hiểu, và chúng tôi sẽ học được cả nhiều thứ mà chúng tôi không dự định tìm hiểu."
L.C
Theo Astronomy
