Учени от Imperial College London създадоха в лаборатория въртящ се плазмен диск. Това беше симулация на акреционните дискове, които се намират наоколо черни дупки и образуват звезди. Експериментът моделира по-точно какво се случва в тези дискове и потенциално може да помогне на изследователите да разберат как черните дупки растат и как колабиращата материя образува звезди.
Когато материята се доближава до черните дупки, тя се нагрява и започва да се върти, образувайки структура, наречена акреционен диск. Въртенето предизвиква центробежна сила, която изтласква плазмата навън, което се балансира от гравитацията на черната дупка, която я дърпа навътре.
Тези светещи пръстени повдигнаха някои въпроси. Например, как расте черна дупка, ако материалът не попада в нея, а условно остава в орбита? Водещата теория е, че нестабилността на магнитните полета в плазмата причинява триене, което я кара да губи енергия и да пада в черна дупка.
Основният начин да се тества тази теория беше да се използват течни метали, които могат да се въртят и след това да се наблюдава какво се случва под въздействието на магнитни полета. Въпреки това, тъй като металите трябва да се съдържат в тръбите, те не са истинско отражение на плазмата. Така учените от Imperial College използваха машина, наречена Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE), за да завъртят плазмата и по-точно да пресъздадат акреционния диск.
„Разбирането на поведението на акреционните дискове ще ни помогне не само да разберем как растат черните дупки, но и как газовите облаци се свиват, за да образуват звезди, и дори как можем да създадем наши собствени звезди, като разберем стабилността на плазмата в експерименти с термоядрен синтез“, - те казват учени
Екипът използва съоръжението MAGPIE, за да ускори осем плазмени струи и да ги сблъска, за да образува въртяща се колона. Учените установиха, че колкото по-близо до средата, толкова по-бързо се движи спиралния пръстен, което е важна характеристика на акреционните дискове.
MAGPIE произвежда кратки импулси плазма, което означава, че е възможно само едно завъртане на диска. Въпреки това, този експеримент за доказване на концепцията показва как броят на завъртанията може да се увеличи с по-дълги импулси, за да могат по-добре да се опишат свойствата на диска. Ако експериментът продължи по-дълго, би било възможно да се приложат и магнитни полета и да се провери ефектът им върху триенето.
„Тъкмо започваме да изучаваме тези акреционни дискове по напълно нови начини, които включват нашите експерименти и изображения на черни дупки с телескопа Event Horizon. Това ще ни позволи да проверим нашите теории и да видим дали отговарят на астрономическите наблюдения“, казаха учените, работили по експеримента.
Прочетете също: