Предложен метод моделирования галактик в лаборатории с помощью ионов

Исследователи международного научно-образовательного центра физики наноструктур ИТМО выяснили, что классический астрофизический потенциал Хенона-Хейлеса можно реализовать и при движении атомарных ионов в специально разработанных ловушках. Так ионы могут сыграть роль звезд в астрофизических экспериментах прямо в лаборатории.

«Потенциал Хенона-Хейлеса позволяет получить систему дифференциальных уравнений, анализ которой хорошо объясняет, почему, при каких условиях и каким образом характер движения космообъектов меняется с периодического на хаотический. Но математическая модель дает лишь приближенный ответ. Благодаря нашей работе мы сможем смоделировать одну физическую систему через другую, то есть моделировать Вселенную, исследовать астрофизические процессы и влиять на них, принимая космообъекты за ионы, нано- и микрочастицы в ловушке. Так мы сможем воссоздать более-менее реальную космическую систему “на ладони” и получить ответ, почему и как меняется движение звезд относительно центра галактики и как она может трансформироваться», — отметил один из авторов исследования, заведующий лабораторией в международном научно-образовательном центре физики наноструктур ИТМО Семен Рудый.

Чтобы моделировать астрономические события в лаборатории, ученые спроектируют новый тип ловушки для частиц. В ее основе — две стеклянные подложки с нанесенными электродами из оксида индия-олова. Такая конструкция позволит создать желаемое распределение электрического поля, чтобы наблюдать и анализировать движение ионов с помощью оптических методов.