Astrofizycy odkryli, że przepływy energii, które powodują ogrzewanie, zmniejszają niestabilność Rayleigha-Taylora. Zmniejsza to odchylenia od wartości równowagi w układzie i zwiększa efektywność reakcji syntezy jądrowej.
Podczas eksplozji supernowej materiał gwiazdy jest rozpraszany w różnych kierunkach. W tym przypadku fala uderzeniowa tworzy pozostałość po supernowej z materii międzygwiazdowej i materii gwiazdowej. Niestabilność Rayleigha-Taylora odgrywa ważną rolę w tym procesie. Efekt implikuje wzrost niewielkich odchyleń od wskaźników równowagi w układzie znajdującym się w polu grawitacyjnym lub poruszającym się z przyspieszeniem.
Wcześniej nigdy nie brano pod uwagę wpływu strumieni ciepła na efekt Rayleigha-Taylora. Jednak naukowcy z University of Michigan odkryli, że wzrost temperatury zmniejsza mieszanie na granicy faz między dwiema fazami i zmniejsza niestabilność. „Niestabilność Rayleigha-Taylora jest badana od ponad 100 lat. Ale skutki strumieni o wysokiej energii i mechanizmy powodujące ogrzewanie nigdy nie były badane”- mówi Caroline Kurantz, dyrektor Centrum Laserowych Eksperymentalnych Badań Astrofizycznych na Uniwersytecie Michigan.
Dane, które naukowcy uzyskali w procesie modelowania laboratoryjnego, stanowiły podstawę artykułu opublikowanego w Nature. Naukowcy są przekonani, że ich obserwacje pomogą w opracowaniu „mapy drogowej” poprawy efektywności syntezy termojądrowej. „Teraz wszystkie nasze elektrownie jądrowe działają na zasadzie reakcji rozszczepienia. Jednak fuzja atomów jest generalnie bardziej wydajna i powoduje mniej odpadów jądrowych. Ponadto zamiast uranu i plutonu lżejsze pierwiastki, takie jak izotopy wodoru, mogą być używane do przeprowadzania reakcji termojądrowych, dzięki czemu mamy prawie nieograniczone źródło paliwa na Ziemi”- mówi Caroline Kurantz.