I en tidning publicerad i Astrofysisk tidskrift , ett team ledd av forskare vid École Polytechnique har banat väg för att reda ut mysteriet om varför många supernovarester som vi observerar från jorden är axisymmetriska (förlängda längs en axel) snarare än sfäriska.

En supernova uppstår när en stjärna får slut på bränsle och dör, genererar en enorm explosion som orsakar stötvågor i det omgivande mediet. Dessa chockvågor, känd som supernovarester, utspridda i tusentals år över stora avstånd. Om tillräckligt nära jorden, de kan studeras av astronomer.

De bästa modellerna hittills förutspår att dessa rester borde vara sfäriskt symmetriska, när energi slungas ut i alla riktningar. Dock, teleskop har tagit många bilder som skiljer sig från våra förväntningar. Till exempel, supernovaresten som kallas G296.5+10.0 (ännu inte tillräckligt känd för att motivera ett catchy namn) är symmetrisk längs sin vertikala axel. Forskare har kommit med många hypoteser för att förklara dessa observationer, men fram till nu, det har varit svårt att testa dem.

Paul Mabey, en forskare vid École Polytechnique—Institut Polytechnique de Paris och hans internationella medarbetare från University of Oxford, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), och den franska kommissionen för alternativ energi och atomenergi (CEA) reproducerade detta astrofysiska fenomen i mindre skala i labbet för att förklara detta mysterium. Att göra detta, teamet använde sig av högeffekts pulsade lasrar vid Intense Lasers Lab (LULI) som ligger på École Polytechnique campus.

Teamet använde också ett stort magnetfält, cirka tvåhundratusen gånger starkare än den som produceras av jorden, att testa olika hypoteser. De fann att, när detta fält användes, stötvågen blev långsträckt i en riktning. Resultaten stödjer tanken att ett storskaligt magnetfält finns runt G296.5+10.0 och är ansvarigt för dess nuvarande form.

De extrema magnetfälten, som når en styrka på 10 Tesla, härstammar från en så kallad Helmholtz-spole, som utvecklades och byggdes gemensamt av forskare från Dresden High Magnetic Field Laboratory och Institute of Radiation Physics vid HZDR och som genererar nästan enhetliga magnetfält. Spolen matades av en högspänningspulsgenerator, som också utvecklades på HZDR och permanent placerad på LULI. Det är, framför allt, den tekniska utvecklingen av dessa unika instrument som gör så extrema förhållanden möjliga, som annars bara finns i universums vidd:Det gör det möjligt för forskare att studera fenomen som supernovaexplosioner, eller nya tillämpningar inom laboratorieastrofysik.

Astrofysikerna hoppas nu kunna använda nuvarande och framtida observationer av supernovarester för att bestämma styrkan och riktningen för magnetfält i hela universum. Dessutom, teamet har redan börjat planera framtida experiment vid LULI för att studera dessa system i laboratoriet.