В лаборатории только что смоделировали аккреционный диск черной дыры

Исследователи из Имперского колледжа успешно смоделировали светящееся кольцо вокруг черных дыр, известное как аккреционный диск, обычно образованное плазмой и другим веществом, падающим в черную дыру. Этот революционный эксперимент представляет точную модель динамики этих плазменных дисков, известных как аккреционные диски.

Загадка аккреционных дисков и черных дыр

Аккреционные диски ставят важный вопрос: как могут расти черные дыры, если в них не попадает вращающееся вещество? Согласно основной теории, нестабильность магнитных полей внутри плазмы создает трение, вызывая потерю энергии и постепенное опускание плазмы в черную дыру.

Бросая вызов существующим методам тестирования

Раньше основным средством проверки этой теории были жидкие металлы, вращающиеся в контролируемой среде. Однако этот метод не может представить свободно текущую природу плазмы из-за содержания металлов внутри труб.

Эксперимент MAGPIE, аккреционные диски и черные дыры

Имперские исследователи использовали мегаамперный генератор для экспериментов по имплозии плазмы (MAGPIE) для вращения плазмы таким образом, чтобы он точно отражал аккреционные диски реального мира. Этот революционный эксперимент включал столкновение восьми ускоренных плазменных струй, образующих вращающийся столб. Интересно, что чем ближе к центру вращающегося кольца, тем быстрее оно двигалось, имитируя настоящие аккреционные диски во Вселенной.

Смоделированный аккреционный диск

Доктор Висенте Валенсуэла-Вильясека, ведущий автор исследования, заявил, что понимание аккреционных дисковповедение может раскрыть понимание роста черной дыры и звездообразования. Полученные результаты могут даже помочь в создании звезд в контролируемых средах благодаря пониманию стабильности плазмы в термоядерных экспериментах.

Ограничения MAGPIE и будущий потенциал

Эксперимент MAGPIE имеет свои ограничения, в первую очередь создание коротких импульсов плазмы, приводящих к вращению одного диска. Однако эксперимент по проверке концепции показывает, что более длинные импульсы могут привести к большему количеству оборотов, предлагая более подробную характеристику свойств диска. Увеличение продолжительности эксперимента также позволит исследователям применять магнитные поля для изучения их влияния на трение в системе.

С нетерпением жду

По словам доктора Валенсуэла-Вильясека, мы только начинаем наблюдать за аккреционными дисками инновационными способами, включая лабораторные эксперименты и снимки черных дыр с помощью телескопа Event Horizon. Эти методы помогут проверить теории и проверить, согласуются ли они с астрономическими наблюдениями. Журнал Physical Review Letters предоставляя углубленный взгляд на методологию и результаты исследования.