In een paper gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift , een team onder leiding van onderzoekers van École Polytechnique heeft de weg vrijgemaakt voor het ontrafelen van het mysterie waarom veel supernovaresten die we vanaf de aarde waarnemen axisymmetrisch zijn (langwerpig langs één as) in plaats van bolvormig.

Een supernova vindt plaats wanneer een ster geen brandstof meer heeft en sterft, het genereren van een enorme explosie die schokgolven veroorzaakt in het omringende medium. Deze schokgolven, bekend als supernovaresten, verspreid over duizenden jaren over grote afstanden. Als het dicht genoeg bij de aarde is, ze kunnen worden bestudeerd door astronomen.

De beste modellen tot nu toe voorspellen dat deze overblijfselen sferisch symmetrisch zouden moeten zijn, terwijl energie alle kanten op wordt geslingerd. Echter, telescopen hebben veel foto's gemaakt die afwijken van onze verwachtingen. Bijvoorbeeld, het overblijfsel van de supernova genaamd G296.5+10,0 (nog niet bekend genoeg om een ​​pakkendere naam te rechtvaardigen) is symmetrisch langs zijn verticale as. Onderzoekers hebben veel hypothesen bedacht om deze waarnemingen te verklaren, maar tot nu toe, het was moeilijk om ze te testen.

Paul Mabey, een onderzoeker aan de École Polytechnique-Institut Polytechnique de Paris en zijn internationale medewerkers van de Universiteit van Oxford, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), en de Franse commissie voor alternatieve energie en atoomenergie (CEA) reproduceerde dit astrofysische fenomeen op kleinere schaal in het laboratorium om dit mysterie te verklaren. Om dit te doen, het team maakte gebruik van krachtige gepulseerde lasers in het Intense Lasers Lab (LULI) op de campus van École Polytechnique.

Het team gebruikte ook een groot magnetisch veld, ongeveer tweehonderdduizend keer sterker dan die geproduceerd door de aarde, om verschillende hypothesen uit te testen. Ze vonden dat, toen dit veld werd toegepast, de schokgolf werd in één richting langwerpig. De resultaten ondersteunen het idee dat er een grootschalig magnetisch veld aanwezig is rond G296.5+10,0 en verantwoordelijk is voor zijn huidige vorm.

De extreme magnetische velden, die een sterkte van 10 Tesla bereiken, afkomstig zijn van een zogenaamde Helmholtz-spoel, die gezamenlijk is ontwikkeld en gebouwd door wetenschappers van het Dresden High Magnetic Field Laboratory en het Institute of Radiation Physics van HZDR en dat bijna uniforme magnetische velden genereert. De spoel werd gevoed door een hoogspanningspulsgenerator, die ook bij HZDR is ontwikkeld en permanent bij LULI is geplaatst. Het is, bovenal, de technologische ontwikkeling van deze unieke instrumenten die zulke extreme omstandigheden mogelijk maken, die anders alleen in de uitgestrektheid van het heelal te vinden zijn:het stelt onderzoekers in staat fenomenen te bestuderen zoals supernova-explosies, of nieuwe toepassingen in laboratoriumastrofysica.

De astrofysici hopen nu huidige en toekomstige waarnemingen van supernovaresten te gebruiken om de sterkte en richting van magnetische velden in het heelal te bepalen. In aanvulling, het team is al begonnen met het plannen van toekomstige experimenten bij LULI om deze systemen in het laboratorium te bestuderen.