Prvi biološki dokaz supernove

Cassiopeia A - ostaci supernove koja se dogodila u sazvežđu Kasioperia, udaljena oko 11.000 svetlosnih godina. Procenjuje se da se eksplozija dogodila pre 330 godina.

Cassiopeia A – ostaci supernove koja se dogodila u sazvežđu Kasioperia, udaljena oko 11.000 svetlosnih godina. Procenjuje se da se eksplozija dogodila pre 330 godina.

U fosilnim ostacima bakterija nađenih u gvožđu, naučnici sa Tehničkog univerziteta u Minhenu, smer Skup odlika porekla i strukture univerzuma (Cluster of Excellence Origin and Structure of the Universe, Technische Universitaet Muenchen – TUM), pronašli su radioaktivni izotop gvožđa, koji datira još iz vremena supernove u našem komsičkom komšiluku. Ovo je prvi biološki dokaz takve supernove na našoj planeti. Određivanjem starosti duboke bušotine Pacifičkog okeana, utvrđeno je da se supernova dogodila pre 2.2 miliona godina, što je otprilike vreme kada se pojavljuje današnji čovek.

Većina hemijskih elemenata poseduje svoje poreklo u jezgru pucanja ove supernove. Kada zvezda završi život velikom eksplozijom, ona odbacuje svoju masu u svemir. Radioaktivni izotop gvožđa Fe-60 ekskluzivno je nastao u ovakvom prasku. Zbog toga što se njegova starost procenjuje na 2.62 miliona godina, nemoguće je da se prasak dogodio u našem Solarnom sistemu i ne bismo trebali da pronađemo gvožđe koje vodi poreklo iz supernove na našoj planeti. Dakle, svako pronalaženje Fe-60 implicira da se prasak dogodio u našem kosmičkom komšiluku. U 2004. godini, naučnici sa TUM su po prvi put pronašli Fe-60 na našoj planeti. Bio je u feromanganskoj kori prikupljen sa dna ekvatorijalnog pacfičkog okeana. Procenjuje se da je star oko 2.2 miliona godina.

Takozvane „magnetotaktične“ bakterije žive u sedimentima naših okeana. One, unutar svojih ćelija prave na hiljade sitnih kristala magnetita (Fe3O4), svaki u proseku 80 nanometara prečnika. Magnetotaktičke bakterije sakupljaju gvožđe sa atmosferske prašine koja pada na okean. Nuklearni astrofizičar Šon Bišop (Shawn Bishop) sa TUM predpostavlja da bi Fe-60 takođe trebao biti deo ovih kristala nastalih od magnetotaktičnih bakterija koje su postojale u vremenu interakcije praska sa našom planetom. Ovi kristali nastali od bakterija kada se pronađu u sedimentima dugo nakon smrti bakterije nazivaju se „magnetofosili“.

Narukvica od kristala magnetita nastalih od magnetotaktičnih bakterija.  Cena jednog grama ovog kristala iznosi 6.5 američkih dolara.

Narukvica od kristala magnetita nastalih od magnetotaktičnih bakterija.
Cena jednog grama ovog kristala iznosi 6.5 američkih dolara.

Bišop i njegove kolege analizirali su delove kore sedimenata Pacifika sakupljanih u programu bušenja okeana (Ocean Drilling Program). Sedimenti datiraju između 1.7 i 3.3 miliona godina. Bišop je zajedno sa svojim kolegama sakupio sedimente koji korespondiraju u intervalima od oko 100.000 godina i tretirali su ih hemijskim reakcijama kako bi selektivno izolovali magnetofosile – i tako sakupili što je moguće više Fe-60.

Konačno, korišćenjem ultra osetljivog spektrometarskog sistema za ubrzanje mase pri Maier Laibnic laboratoriji u Garčingu – Minhen, pronašli su trag Fe-60 koji datira od pre 2.2 miliona godina, što se poklapa sa očekivanim vremenom iz istraživanja feromangana. „Deluje razumno da pretpostavimo da su nagoveštaji Fe-60 zapravo ostaci lanaca magnetita formiranih od strane bakterije na dnu okeana koje je prasak „tuširao“ iz atmosfere“, izjavio je Bišop. On i njegov tim trenutno se spremaju da analiziraju drugo bušenje sedimenata iz kore, koje sadrži deset puta više materijala od prvog bušenja. Oni hoće da vide da li sedimenti i iz drugog bušenja sadrže Fe-60, i ako je odgovor da, onda bi hteli da naprave mapu u funkciji vremena.

Najmoćniji laser na svetu nas vodi korak bliže kontrolisanoj nuklearnoj fuziji

Ime pogona je National Ignition Facility (NIF slobodni prevod: nacionalno postrojenje za paljenje [lasera]) pri nacionalnoj laboratoriji u Livermoru (Livermore) u Kaliforniji (SAD), a značajna je po tome što je projektovala vrlo moćan laser. Pre meseca dana istraživači u NIF-u su uspeli da proizvedu laserski snop jačine 1,8 megadžula. Samo nekoliko dana kasnije, oni su ovaj rekord premašili tako što su iskombinovali 192 slabija lasera u jedan veliki moćni laserski zrak jačine 1,875 megadžula. Dok je zrak prošao kroz sočiva koja služe za fokusiranje snopa, njegova konačna snaga je iznosila 2,03 megadžula.

Postojenje je veliko kao 3 igrališta za američki fudbal

Važnost ove vesti je višestruka. Prvo, NIF je prva institucija koja poseduje ultra-ljubičasti (3ω) laser jačine 2 megadžula. Ovaj laserski impuls je trajao samo 23 nano sekunde, ali to je, samo po sebi, izuzetno. Takođe, pokazali su da mogu prevazići projektovanu snagu sa datim sistemom (od 1,8 megadžula), a da ne dođe do kritične ili opasne situacije. To su dokazali kada se već 36 sati kasnije, još jedom, proizveli laserski zrak iste jačine.

Kontrolna soba u kojoj je zabeležena rekordna snaga lasera 15. marta 2012.

Pobude istraživača, koji se bave projektovanjem visoko energetskih lasera, su mnogo ambicioznije od onoga što je do sada postignuto. Bez ulaženja u to koliki im je bio račun za struju za prošli mesec, njihova želja je da lasere ovakve jačine ispaljuju po 15 puta u sekundi! Naravno, ima još da se radi da bi se postigao takav rezultat, ali kada jednom u tome uspeju, to će otvoriti vrata za nuklearnu fuziju koja bi za rezultat davala pozitivni energetski bilans. Dovoljno jak i dovoljno brz (ovde se misli na dovoljnu učestalost) laser bi mogao da generiše i da održava reakciju fuzije vršeći imploziju (nasilno skupljanje) izotopa vodonika unutar fuzionog reaktora. Proces tako postignute fuzije bio davao više energije nego što se ulaže u pokretanje lasera.

Tehničar podešava poziciju mete unutar komore gde se spaja snaga svih 192 lasera

Opet, predstoji još posla i ulaganja da bi se postigao željeni proces. Za sada, još uvek nisu proizvedeni uslovi u kome bi se prvo dobila fuziona reakcija. Međutim, istraživači sigurno napreduju ka tom cilju. Pre 18 meseci, tadašnji najmočniji laser je mogao da proizvede samo 1% snage koja je potrebna da se steknu uslovi za fuzionu reakciju. Sada, najmoćniji laser proizvodi 10% snage potrebne za fuziju. Ovo je postignuto u zadnjih nekoliko meseci intenzivnog rada. Istraživači tvrde da bi za samo 6 meseci mogli imati laser koji bi imao dovoljno snage da započne proces fuzije.