Apie kokią plazmą mes kalbame?
Laboratorijoje buvo gauti juodosios skylės susikaupimo diskai.
Tokie diskai taip pat pasirodo aplink žvaigždes artimose dvejetainėse sistemose, besisukančiose galaktikose ir protoplanetinėse formacijose.Be to, panaši medžiaga atsiranda gama spindulių sprogimų mechanizme, kuris lydi neutronų žvaigždžių susijungimą ir branduolių žlugimąsupernovos ir hipernovos.
Medžiagos suspaudimas, taip pat šilumos išsiskyrimas dėl diferencijuotai besisukančių sluoksnių trinties sukeliaį susikaupimo disko šildymą.
Akrecijos disko susidarymas aplink pulsarą
Kaip medžiaga atsiranda natūraliai?
Mes jau sakėme, kad dujos teka iš vienossistemos komponentas kitam, turi reikšmingą kampinį impulsą: jis atsiranda dėl orbitos judesio. Todėl dujų dalelės negali kristi ant žvaigždės radialiai. Vietoj to, jie juda aplink Keplerio orbitas.
Dėl to susidaro dujų diskas, kuriame greičių pasiskirstymas atitinka Keplerio įstatymus.Pasak jo, arčiau žvaigždės esantys sluoksniai turės didelį greitį.Tačiau dėl trinties tarp dujų sluoksnių jų greitis išsilygina ir vidiniai sluoksniai perduodadalis jo kampinio momento į išorę.
Dėl to vidiniai sluoksniai priartėja prie žvaigždės ir galiausiai nukrinta ant jos paviršiaus. Iš tikrųjų atskirų dujų dalelių trajektorijos yra spiralės formos, kurios lėtai sukasi.
Radialinis materijos poslinkis akrecijos diskekartu su gravitacinės energijos išsiskyrimu, kurios dalis virsta kinetine energija (dujų judėjimo pagreitis artėjant prie žvaigždės), o kita dalis virsta šiluma ir kaitina disko medžiagą. Todėl akrecijos diskas skleidžia šiluminę elektromagnetinę spinduliuotę. Kinetinė dujų energija susidūrus su žvaigždės paviršiumi taip pat virsta šilumine energija ir spinduliuojama.
Kaip medžiaga buvo sukurta laboratorijoje?
Pagrindinė tokių formavimosi savybėRentgeno spindulių šaltiniai bus stipri magnetinė spinduliuotė. Pasak LaPlazo instituto, NRNU MEPhI ir Bordo universiteto CELIA laboratorijos mokslininkų, jo magnetinis laukas ir indukcija gali pasiekti kelis tūkstančius Tesla.
Ilgą laiką astrofizika buvo laikoma stebėtojų sritimi, nes, švelniai tariant, buvo sunku paveikti jos tiriamus reiškinius ar dar labiau juos atkurti.Mūsų eksperimento unikalumas yra tas, kad gautos plazmos parametrų nereikia keisti, jie atitinkafaktiniai plazmos parametrai, esantys netoli artimų Cygnus X-1 tipo dvejetainių sistemų juodosios skylės.
Philipp Korneev, Nacionalinio mokslinių tyrimų branduolinio universiteto MEPhI Lazerių ir plazmos technologijų instituto docentas
Metodo esmė yra galingo lazerio spindulio atspindžio poveikis palei spiralinį vidinį taikinio paviršių .Taikinys yra valcuotas folijos gabalas, kurio dydis yra keli šimtaiMikronų.
Lazerio spindulys suteikia 330 džaulių energijosvienos pikosekundės trukmė. Taigi, jis buvo beveik visiškai absorbuotas taikinio ertmėje, sukurdamas reliatyvistinę plazmą viduje ir magnetinį lauką, kurio indukcija buvo daugiau nei 2 tūkstančiai Tesla.
Pasak Kornevo, dėl to, kad toks galingas lazerisbuvo nukreiptas į santykinai mažą tikslą 10-12 sekundžių, impulso galia pasirodė esanti apie 20 kartų didesnė už visos Žemės energijos suvartojimą.
Po to medžiaga, kurios temperatūra yra milijardai laipsnių, 1018 dalelių tankis viename cm3 ir užšaldytas magnetinis laukas, viršijantis 2 000 Tesla, buvo suformuota taikinio tūryje kelioms pikosekundėms.Būtent šiuos parametrus galima rasti plazmoje aktyviame rentgeno šaltinių regione
Remiantis tyrimo tekstu, kaitrinių medžiagų tūrisįmagnetintos medžiagos pakako, kad būtų pagrindinės jo kosminio prototipo savybės. Tai taip pat palengvino eksperimentinės sąlygos, visų pirma tai, kad plazmos tūrio viduje magnetiniai laukai buvo nukreipti vienas į kitą taip, kad priešingų magnetinių linijų sąlyčio srityje įvyko magnetinio lauko sunaikinimas, dėl kurio atsirado dalelių srautai, kurių greitis artimas šviesos greičiui.
Kas dabar?
Eksperimentas parodė, kad tarptautinės grupės sukurta technika gali sukurti ne tik kvazistacionarius rekordinio dydžio magnetinius laukus, bet ir imituoti juose atsirandančios plazmos būseną su dideliu medžiagos energijos ir elektromagnetinės energijos tankiu.Šiame etape tai labai reikalinga laboratorinėje astrofizikoje.
Ši patirtis, pasak tarptautinės grupės, tapspagrindas tobulinti nukreiptų dalelių pluoštus kuriančią techniką: padaryti jas efektyvesnes ir galingesnes. Tokie prietaisai aktyviai naudojami eksperimentinėse mokslo, medicinos ir apsaugos sistemose.
Taip pat skaitykite
Ant grėsmingos Žemės asteroidas Apophis pastebėjo pavojingą reiškinį. Kas vyksta?
Mokslininkai išsiaiškino, kodėl vaikai yra pavojingiausi COVID-19 nešiotojai
Ką „Parker Solar Probe“ atrado skrisdama kuo arčiau Saulės