Znanstveniki z Imperial College London so v laboratoriju ustvarili vrteči se plazemski disk. Bila je simulacija akrecijskih diskov, ki jih najdemo okoli črne luknje in tvorijo zvezde. Eksperiment natančneje modelira, kaj se dogaja v teh diskih, in bi potencialno lahko pomagal raziskovalcem ugotoviti, kako črne luknje rastejo in kako kolapsirana snov oblikuje zvezde.
Ko se snov približa črnim luknjam, se segreje in začne vrteti ter tvori strukturo, imenovano akrecijski disk. Vrtenje povzroči centrifugalno silo, ki potisne plazmo navzven, kar je uravnoteženo z gravitacijo črne luknje, ki jo vleče navznoter.
Ti svetleči prstani so sprožili nekaj vprašanj. Kako na primer raste črna luknja, če material ne pade vanjo, ampak pogojno ostane v orbiti? Vodilna teorija je, da nestabilnost magnetnih polj v plazmi povzroča trenje, zaradi česar ta izgubi energijo in pade v črno luknjo.
Glavni način testiranja te teorije je bila uporaba tekočih kovin, ki jih je bilo mogoče vrteti in nato opazovati, kaj se zgodi pod vplivom magnetnih polj. Ker pa morajo biti kovine v ceveh, niso pravi odsev plazme. Zato so znanstveniki Imperial College uporabili stroj, imenovan Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE), da bi zavrteli plazmo in natančneje poustvarili akrecijski disk.
"Razumevanje, kako se akrecijski diski obnašajo, nam ne bo pomagalo le razumeti, kako črne luknje rastejo, ampak tudi, kako se plinski oblaki sesedejo, da nastanejo zvezde, in celo, kako lahko ustvarimo svoje lastne zvezde z razumevanjem stabilnosti plazme v eksperimentih fuzije," - pravijo znanstveniki
Ekipa je uporabila napravo MAGPIE za pospešitev osmih plazemskih curkov in trčenje z njimi, da so oblikovali vrteči se stolpec. Znanstveniki so ugotovili, da bližje sredini, hitreje se spiralni obroč premika, kar je pomembna značilnost akrecijskih diskov.
MAGPIE proizvaja kratke impulze plazme, kar pomeni, da je možen samo en obrat diska. Vendar pa ta poskus dokazovanja koncepta kaže, kako je mogoče povečati število vrtljajev z daljšimi impulzi, da bi lahko bolje opisali lastnosti diska. Če bi poskus trajal dlje, bi bilo mogoče uporabiti tudi magnetna polja in preveriti njihov vpliv na trenje.
"Pravkar začenjamo preučevati te akrecijske diske na popolnoma nove načine, ki vključujejo naše poskuse in slike črnih lukenj s teleskopom Event Horizon. To nam bo omogočilo, da preizkusimo svoje teorije in ugotovimo, ali se ujemajo z astronomskimi opazovanji,« so povedali znanstveniki, ki so delali na poskusu.
Preberite tudi: