Επιστήμονες από το Imperial College του Λονδίνου δημιούργησαν έναν περιστρεφόμενο δίσκο πλάσματος στο εργαστήριο. Ήταν μια προσομοίωση των δίσκων προσαύξησης που βρίσκονται τριγύρω μαύρες τρύπες και σχηματίζουν αστέρια. Το πείραμα μοντελοποιεί με μεγαλύτερη ακρίβεια τι συμβαίνει σε αυτούς τους δίσκους και θα μπορούσε ενδεχομένως να βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν πώς αναπτύσσονται οι μαύρες τρύπες και πώς η ύλη που καταρρέει σχηματίζει αστέρια.
Καθώς η ύλη πλησιάζει τις μαύρες τρύπες, θερμαίνεται και αρχίζει να περιστρέφεται, σχηματίζοντας μια δομή που ονομάζεται δίσκος προσαύξησης. Η περιστροφή προκαλεί μια φυγόκεντρη δύναμη που ωθεί το πλάσμα προς τα έξω, το οποίο εξισορροπείται από τη βαρύτητα της μαύρης τρύπας που το τραβά προς τα μέσα.
Αυτά τα λαμπερά δαχτυλίδια έθεσαν ορισμένα ερωτήματα. Για παράδειγμα, πώς μεγαλώνει μια μαύρη τρύπα εάν υλικό δεν πέσει μέσα της, αλλά υπό όρους παραμένει σε τροχιά; Η κύρια θεωρία είναι ότι η αστάθεια των μαγνητικών πεδίων στο πλάσμα προκαλεί τριβή, με αποτέλεσμα να χάνει ενέργεια και να πέφτει σε μια μαύρη τρύπα.
Ο κύριος τρόπος για να δοκιμαστεί αυτή η θεωρία ήταν η χρήση υγρών μετάλλων που μπορούσαν να περιστρέφονται και στη συνέχεια να παρατηρήσουν τι συνέβη υπό την επίδραση των μαγνητικών πεδίων. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα μέταλλα πρέπει να περιέχονται στους σωλήνες, δεν αποτελούν πραγματική αντανάκλαση του πλάσματος. Έτσι, οι επιστήμονες του Imperial College χρησιμοποίησαν μια μηχανή που ονομάζεται Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) για να περιστρέψουν το πλάσμα και να αναδημιουργήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τον δίσκο προσαύξησης.
"Η κατανόηση του τρόπου συμπεριφοράς των δίσκων προσαύξησης θα μας βοηθήσει όχι μόνο να κατανοήσουμε πώς αναπτύσσονται οι μαύρες τρύπες, αλλά και πώς τα σύννεφα αερίων καταρρέουν για να σχηματίσουν αστέρια, ακόμη και πώς θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε τα δικά μας αστέρια κατανοώντας τη σταθερότητα του πλάσματος στα πειράματα σύντηξης", - μιλούν Επιστήμονες
Η ομάδα χρησιμοποίησε την εγκατάσταση MAGPIE για να επιταχύνει οκτώ πίδακες πλάσματος και να τους συγκρούσει για να σχηματίσει μια περιστρεφόμενη στήλη. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι όσο πιο κοντά στη μέση, τόσο πιο γρήγορα κινείται ο σπειροειδής δακτύλιος, κάτι που είναι σημαντικό χαρακτηριστικό των δίσκων προσαύξησης.
Το MAGPIE παράγει σύντομους παλμούς πλάσματος, πράγμα που σημαίνει ότι είναι δυνατή μόνο μία περιστροφή του δίσκου. Ωστόσο, αυτό το πείραμα απόδειξης της ιδέας δείχνει πώς ο αριθμός των περιστροφών μπορεί να αυξηθεί με μεγαλύτερους παλμούς για να είναι σε θέση να περιγράψει καλύτερα τις ιδιότητες του δίσκου. Εάν το πείραμα διαρκούσε περισσότερο, θα ήταν επίσης δυνατό να εφαρμοστούν μαγνητικά πεδία και να ελεγχθεί η επίδρασή τους στην τριβή.
«Μόλις αρχίζουμε να μελετάμε αυτούς τους δίσκους προσαύξησης με εντελώς νέους τρόπους, που περιλαμβάνουν τα πειράματά μας και τις εικόνες των μαύρων οπών με το τηλεσκόπιο Event Horizon. Αυτό θα μας επιτρέψει να δοκιμάσουμε τις θεωρίες μας και να δούμε αν αντιστοιχούν σε αστρονομικές παρατηρήσεις», είπαν οι επιστήμονες που εργάστηκαν στο πείραμα.
Διαβάστε επίσης: