Bir kara deliğin etrafındaki madde ilk olarak bir laboratuvarda elde edildi. Bunun anlamı ne?

Ne tür bir plazmadan bahsediyoruz?

Laboratuvarda bir kara deliğin yığılma diskleri elde edildi.

Büyük bir merkezi gövde üzerinde bir torka sahip dağınık bir malzemeden kaynaklanan bir yapı. 

Bu tür diskler ayrıca yakın ikili sistemlerde, dönen gökadalarda ve öncül-gezegen oluşumlarında yıldızların etrafında da görülürler.Ek olarak, nötron yıldızlarının birleşmesine ve çekirdeklerin çökmesine eşlik eden gama ışını patlamaları mekanizmasında da benzer bir madde ortaya çıkar süpernovalar ve hipernovalar.

Maddenin sıkıştırılması ve ayrıca farklı şekilde dönen katmanların sürtünmesinin bir sonucu olarak ısının açığa çıkması,yığılma diskinin ısınmasına. 

Bir pulsar etrafında toplama diski oluşumu

Bir madde doğal olarak nasıl görünür?

Daha önce birinden akan gazınsistemin bileşenini diğerine, önemli bir açısal momentuma sahiptir: yörünge hareketinden dolayı ortaya çıkar. Bu nedenle gaz parçacıkları yıldızın üzerine radyal olarak düşemez. Bunun yerine, Keplerian yörüngelerinde onun etrafında hareket ederler.

Sonuç olarak, hızların dağılımının Kepler yasalarına karşılık geldiği bir gaz diski oluşur.Buna göre, yıldıza daha yakın katmanlar yüksek hızlara sahip olacak.Ancak gaz katmanları arasındaki sürtünme nedeniyle hızları eşitlenir ve iç katmanlar iletiraçısal momentumunun dışa doğru bir parçası.

Sonuç olarak, iç katmanlar yıldıza yaklaşır ve sonunda yüzeyine düşer. Aslında, ayrı ayrı gaz parçacıklarının yörüngeleri, yavaşça dönen spiraller biçimindedir.

Toplama diskindeki maddenin radyal yer değiştirmesibir kısmı kinetik enerjiye dönüşen (bir yıldıza yaklaşırken gaz hareketinin hızlanması), diğer kısmı da ısıya dönüşen ve disk maddesini ısıtan yerçekimi enerjisinin salınmasıyla birlikte. Bu nedenle, toplama diski termal elektromanyetik radyasyon yayar. Yıldızın yüzeyi ile çarpışan gazın kinetik enerjisi de termal enerjiye dönüşür ve yayılır.

Madde laboratuvarda nasıl yaratıldı?

Böyle oluşumun ana özelliğiX ışını kaynakları güçlü manyetik radyasyon olacaktır. Manyetik alanı ve indüksiyonu, çalışmalarında LaPlaz Enstitüsü, NRNU MEPhI ve Bordeaux Üniversitesi'nin CELIA laboratuvarından araştırmacılar birkaç bin Tesla'ya ulaşabilir.

Uzun bir süre boyunca astrofizik, gözlemcilerin alanı olarak kabul edildi, çünkü hafifçe söylemek gerekirse, incelediği fenomenleri etkilemek, hatta onları yeniden üretmek zordu.Deneyimizin benzersizliği, elde edilen plazmanın parametrelerinin ölçeklendirilmesine gerek olmamasıdır, bunlar aşağıdakilere karşılık gelir:Cygnus X-1 tipi yakın ikili sistemlerin kara deliğinin yakınındaki plazmanın gerçek parametreleri. 

Philipp Korneev, Doçent, Lazer ve Plazma Teknolojileri Enstitüsü, Ulusal Nükleer Araştırma Üniversitesi MEPhI

Yöntemin özü, hedefin spiral iç yüzeyi boyunca güçlü bir lazer ışınının yansımasının etkisinde yatmaktadır.Hedef, boyutu birkaç yüz olan haddelenmiş bir folyo parçasıdırmikron. 

Lazer ışını 330 Joule enerji sağlarbir pikosaniye süresi. Böylece, hedef boşlukta neredeyse tamamen emilir, içinde göreceli bir plazma ve 2 binden fazla Tesla indüksiyonlu bir manyetik alan oluşturur.

Kornev'e göre, bu kadar güçlü bir lazerin olması nedeniyle10-12 saniye boyunca nispeten küçük bir hedefe yönelikti, darbenin gücünün, Dünya'nın tüm enerjisinin güç tüketiminden yaklaşık 20 kat daha fazla olduğu ortaya çıktı. 

Bundan sonra, milyarlarca derece sıcaklığa, cm3 başına 1018 parçacık yoğunluğa ve 2.000 Tesla'dan fazla donmuş manyetik alana sahip madde, hedefin hacminde birkaç pikosaniye boyunca oluştu.X-ışını kaynaklarının aktif bölgesinde plazmada bulunabilen bu parametrelerdir

Çalışmanın metnine göre, akkor ampulün hacmimanyetize madde, kozmik prototipinin temel özelliklerine sahip olmak için yeterliydi. Bu aynı zamanda deneysel koşullar, özellikle plazma hacminin içindeki manyetik alanların, karşıt manyetik hatların temas alanında, manyetik alanın yok oluşu, ışık hızına yakın hızlarda parçacık akışlarının ortaya çıkmasına neden olacak şekilde birbirine yönlendirilmesiyle kolaylaştırılmıştır.

Şimdi ne

Deney, uluslararası grup tarafından geliştirilen tekniğin sadece rekor büyüklükte yarı durağan manyetik alanlar yaratmakla kalmayıp, aynı zamanda yüksek yoğunluklu madde enerjisi ve elektromanyetik enerji ile içlerinde ortaya çıkan plazmanın durumunu simüle edebildiğini göstermiştir.Bu aşamada, laboratuvar astrofiziğinde çok talep görmektedir. 

Uluslararası gruba göre bu deneyim,Yönlendirilmiş parçacık ışınlarını oluşturan tekniği geliştirmek için bir temel: onları daha verimli ve güçlü kılmak. Bu tür cihazlar deneysel bilim, tıp ve güvenlik sistemlerinde aktif olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca okuyun

Apophis, tehdit edici Dünya asteroidinde tehlikeli bir fenomeni fark etti. Ne oluyor?

Bilim adamları, çocukların neden COVID-19'un en tehlikeli taşıyıcıları olduğunu keşfetti

Parker Solar Probe mümkün olduğunca Güneş'e yaklaştığında keşfettiği şey