За каква плазма говорим?
В лабораторията са получени акреционни дискове на черна дупка.
Такива дискове се появяват и около звезди в близки бинарни системи, във въртящи се галактики и в протопланетарни формации.В допълнение, подобно вещество се появява в механизма на избухванията на гама-лъчи, които съпътстват сливането на неутронни звезди и колапса на ядратасвръхнови и хипернови.
Компресията на материята, както и отделянето на топлина в резултат на триенето на диференциално въртящи се слоеве, води докъм нагряването на акреционния диск.
Образуване на акреционен диск около пулсара
Как дадено вещество изглежда естествено?
Вече казахме, че газът тече от единкомпонент на системата към друг, има значителен ъглов момент: той се появява поради орбитално движение. Следователно газовите частици не могат да падат радиално върху звездата. Вместо това те се движат около него по кеплеровски орбити.
В резултат на това се образува газов диск, в който разпределението на скоростите съответства на законите на Кеплер.Според него слоевете, които са по-близо до звездата, ще имат високи скорости.Въпреки това, поради триенето между газовите слоеве, техните скорости се изравняват и вътрешните слоеве предаватчаст от ъгловия си импулс навън.
В резултат на това вътрешните слоеве се приближават към звездата и в крайна сметка падат на нейната повърхност. Всъщност траекториите на отделните газови частици са под формата на спирали, които бавно се извиват.
Радиално изместване на материята в акреционния дискпридружен от освобождаването на гравитационна енергия, част от която се превръща в кинетична енергия (ускорение на движението на газа при приближаване към звезда), а другата част се превръща в топлина и загрява дисковата материя. Следователно акреционният диск излъчва топлинно електромагнитно излъчване. Кинетичната енергия на газа при сблъсък с повърхността на звездата също се трансформира в топлинна енергия и се излъчва.
Как е създадено веществото в лабораторията?
Основното свойство на образуването на такиваРентгеновите източници ще бъдат силно магнитно излъчване. Неговото магнитно поле и индукция могат да достигнат няколко хиляди Тесла, според изследователи от Института LaPlaz, NRNU MEPhI и лабораторията CELIA на Университета в Бордо.
Дълго време астрофизиката се смяташе за област на наблюдателите, тъй като беше трудно, меко казано, да се повлияе на явленията, които изучава, или още повече да ги възпроизведе.Уникалността на нашия експеримент е, че параметрите на получената плазма не е необходимо да бъдат мащабирани, те съответстват надействителните параметри на плазмата в близост до черната дупка на близки бинарни системи от типа Cygnus X-1.
Филип Корнеев, доцент, Институт по лазерни и плазмени технологии, Национален изследователски ядрен университет MEPhI
Същността на метода се крие в ефекта на отражение на мощен лазерен лъч по спиралната вътрешна повърхност на целта.Целта е навито парче фолио, чийто размер е няколкостотинМикрон.
Лазерният лъч доставя 330 джаула енергияпродължителност на една пикосекунда. По този начин той се абсорбира почти напълно в целевата кухина, създавайки вътре релативистка плазма и магнитно поле с индукция над 2 хиляди Тесла.
Според Корнев, поради факта, че такъв мощен лазере насочена към сравнително малка цел за 10-12 секунди, мощността на импулса се оказа около 20 пъти по-голяма от консумацията на енергия на цялата енергия на Земята.
След това в обема на мишената за няколко пикосекунди се образува материя с температура милиарди градуси, плътност 1018 частици на см3 и замръзнало магнитно поле над 2000 Тесла.Именно тези параметри могат да бъдат намерени в плазмата в активната област на рентгеновите източници
Според текста на изследването, обемът на нажежаема жичкамагнетизирана материя е била достатъчна, за да притежава основните характеристики на своя космически прототип. Това беше улеснено и от експерименталните условия, по-специално от факта, че вътре в плазмения обем магнитните полета бяха насочени едно към друго по такъв начин, че в зоната на контакт на противоположните магнитни линии да се унищожи магнитната настъпило поле, водещо до появата на потоци от частици със скорости близки до скоростта на светлината.
Какво сега?
Експериментът показа, че техниката, разработена от международната група, може да създаде не само квазистационарни магнитни полета с рекордна величина, но и да симулира състоянието на плазмата, възникваща в тях с висока плътност на енергията на материята и електромагнитната енергия.На този етап тя е много търсена в лабораторната астрофизика.
Според международната група този опит ще станеоснова за подобряване на техниката, която създава насочени лъчи от частици: правейки ги по-ефективни и мощни. Такива устройства се използват активно в експерименталната наука, медицината и системите за сигурност.
Прочетете също
На застрашителния Земен астероид Апофис забеляза опасно явление. Какво се случва?
Учените са открили защо децата са най-опасните носители на COVID-19
Това, което откри Соларната сонда на Паркър, когато летеше възможно най-близо до Слънцето