Vědci z Imperial College London vytvořili v laboratoři rotující plazmový disk. Byla to simulace akrečních disků, které se nacházejí kolem černé díry a tvoří hvězdy. Experiment přesněji modeluje, co se děje na těchto discích, a mohl by potenciálně pomoci výzkumníkům zjistit, jak černé díry rostou a jak kolabující hmota tvoří hvězdy.
Když se hmota přiblíží k černým dírám, zahřeje se a začne se otáčet a vytváří strukturu tzv akreční disk. Rotace způsobuje odstředivou sílu, která vytlačuje plazmu směrem ven, což je vyváženo gravitací černé díry, která ji táhne dovnitř.
Tyto zářící prsteny vyvolaly některé otázky. Jak například roste černá díra, pokud do ní nepadá materiál, ale podmíněně zůstává na oběžné dráze? Hlavní teorií je, že nestabilita magnetických polí v plazmatu způsobuje tření, které způsobuje ztrátu energie a pád do černé díry.
Hlavním způsobem, jak otestovat tuto teorii, bylo použití tekutých kovů, které bylo možné roztočit, a pak pozorovat, co se stalo pod vlivem magnetických polí. Protože však kovy musí být obsaženy v trubicích, nejsou skutečným odrazem plazmy. Vědci z Imperial College tedy použili stroj nazvaný Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE), aby roztočili plazmu a přesněji vytvořili akreční disk.
"Pochopení toho, jak se chovají akreční disky, nám pomůže nejen porozumět tomu, jak rostou černé díry, ale také tomu, jak se mračna plynu zhroutí za vzniku hvězd, a dokonce jak bychom mohli vytvořit naše vlastní hvězdy pochopením stability plazmatu při fúzních experimentech." oni říkají vědci
Tým použil zařízení MAGPIE k urychlení osmi plazmových trysek a jejich srážce, aby vytvořily rotující kolonu. Vědci zjistili, že čím blíže ke středu, tím rychleji se spirální prstenec pohybuje, což je důležitá vlastnost akrečních disků.
MAGPIE produkuje krátké pulzy plazmy, což znamená, že je možná pouze jedna otáčka disku. Tento experiment s důkazem koncepce však ukazuje, jak lze počet otáček zvýšit pomocí delších pulzů, aby bylo možné lépe popsat vlastnosti disku. Pokud by experiment trval déle, bylo by také možné aplikovat magnetická pole a kontrolovat jejich vliv na tření.
„Právě začínáme studovat tyto akreční disky zcela novými způsoby, které zahrnují naše experimenty a snímky černých děr s dalekohledem Event Horizon Telescope. To nám umožní otestovat naše teorie a zjistit, zda odpovídají astronomickým pozorováním,“ uvedli vědci, kteří na experimentu pracovali.
Přečtěte si také: