Milyen plazmáról beszélünk?
A fekete lyukak akkréciós korongokat laboratóriumi körülmények között szerezték be. Ez ilyen
Ilyen korongok jelennek meg a csillagok körül isközeli kettős rendszerek, forgó galaxisokban és protoplanetáris képződményekben. Emellett hasonló anyag jelenik meg a neutroncsillagok egyesülését, valamint a szupernóvák és hipernóvák magjainak összeomlását kísérő gamma-kitörések mechanizmusában is.
Az anyag összenyomódása, valamint a differenciálisan forgó rétegek súrlódása következtében felszabaduló hő az akkréciós korong felmelegedéséhez vezet.
Akkréciós lemez kialakulása a pulzár körül
Hogyan jelenik meg egy anyag természetesen?
Már mondtuk, hogy az egyikből áramlik a gáza rendszer egyik komponense egy másikhoz, jelentős szögmomentuma van: az orbitális mozgás miatt jelenik meg. Ezért a gázrészecskék nem eshetnek sugárirányban a csillagra. Ehelyett kepleri pályákon mozognak körülötte.
Ennek eredményeként egy gázkorong képződik, amelybena sebességeloszlás megfelel a Kepler-törvényeknek. Eszerint a csillaghoz közelebb eső rétegek sebessége nagyobb lesz. A gázrétegek közötti súrlódás következtében azonban sebességük kiegyenlítődik, és a belső rétegek szögimpulzusuk egy részét kifelé adják át.
Ennek eredményeként a belső rétegek megközelítik a csillagot, és végül a felszínre hullanak. Valójában az egyes gázrészecskék pályái spirálok formájában vannak, amelyek lassan megcsavarodnak.
Az anyag sugárirányú elmozdulása az akkumulációs lemezengravitációs energia felszabadulásával jár, amelynek egy része kinetikus energiává változik (a csillag mozgásakor a gáz mozgásának gyorsulása), a másik része pedig hővé alakul és felmelegíti a korong anyagot. Ezért az akkumulációs lemez termikus elektromágneses sugárzást bocsát ki. A gáz kinetikus energiája a csillag felületével ütközve szintén hőenergiává alakul és kisugárzik.
Hogyan jött létre az anyag a laboratóriumban?
Az ilyen kialakulásának fő tulajdonságaA röntgenforrások erős mágneses sugárzást jelentenek. Mágneses tere és indukciója elérheti több ezer Teslát, jegyzik meg munkájuk során a LaPlaz Intézet, az NRNU MEPhI és a Bordeaux-i Egyetem CELIA laboratóriumának kutatói.
Az asztrofizika régóta egy területnek számítmegfigyelőket, mivel finoman szólva is nehéznek tűnt befolyásolni az általa vizsgált jelenségeket, vagy még inkább reprodukálni azokat. Kísérletünk egyedisége abban rejlik, hogy a kapott plazma paramétereit nem kell skálázni, azok megfelelnek a plazma tényleges paramétereinek a közeli bináris rendszerek, például a Cygnus X-1 fekete lyuk közelében.
Philipp Korneev, egyetemi docens, Lézer- és Plazmatechnológiai Intézet, MEPhI Nemzeti Kutatói Nukleáris Egyetem
A módszer lényege a reflexiós hatáserős lézersugár a céltárgy spirál alakú belső felülete mentén. A célpont egy feltekert fóliadarab lesz, amelynek mérete több száz mikron.
A lézersugár 330 joule energiát szolgáltategy pikoszekundum időtartama. Így szinte teljesen felszívódik a célüregben, relativisztikus plazmát és belül mágneses teret hoz létre, több mint 2 ezer Tesla indukcióval.
Kornev szerint azért, mert olyan erősa lézert egy viszonylag kis célpontra irányították 10-12 másodpercig, és az impulzusteljesítmény körülbelül 20-szor nagyobb volt, mint a Föld teljes energiaszektorának energiafogyasztása.
Ezt követően a célkötetben többrepikoszekundum alatt több milliárd fokos hőmérséklettel, 1018 részecske/cm3 sűrűséggel és több mint 2000 Teslával megfagyott mágneses térrel jött létre az anyag. Ezek a paraméterek mutathatók ki a plazmában a röntgenforrások aktív régiójában
A tanulmány szövege szerint az izzólámpa térfogataa mágnesezett anyag elegendő volt kozmikus prototípusának alapvető jellemzőivel. Ezt megkönnyítették a kísérleti körülmények is, különösen az a tény, hogy a plazma térfogatában a mágneses mezők úgy irányultak egymás felé, hogy az ellentétes mágneses vonalak érintkezési területén a mágneses mező zajlott le, ami a fénysebességhez közeli sebességű részecskefluxusok megjelenéséhez vezetett.
Mi most?
A tapasztalatok azt mutatják, hogy a fejlettegy nemzetközi csoport által a technika nemcsak rekordnagyságú kvázi-stacionárius mágneses tereket képes létrehozni, hanem a bennük megjelenő plazma állapotát is nagy energiasűrűséggel és elektromágneses energiával szimulálja. Jelenleg erre nagy az igény a laboratóriumi asztrofizikában.
Ez a tapasztalat a nemzetközi csoport szerint válikalapja annak a technikának a fejlesztéséhez, amely irányított részecskesugarakat hoz létre: hatékonyabbá és erősebbé téve azokat. Az ilyen eszközöket aktívan használják a kísérleti tudományban, az orvostudományban és a biztonsági rendszerekben.
Olvassa el
A fenyegető Földön az Apophis aszteroida veszélyes jelenséget vett észre. Mi történik?
A tudósok kiderítették, miért a gyermekek a COVID-19 legveszélyesebb hordozói
Amit a Parker Solar Probe felfedezett, amikor a lehető legközelebb repült a Naphoz