دانشمندان امپریال کالج لندن یک دیسک پلاسمای چرخان را در آزمایشگاه ایجاد کردند. این شبیه سازی از دیسک های برافزایشی بود که در اطراف یافت می شوند سیاه چاله ها و ستاره ها را تشکیل می دهند. این آزمایش با دقت بیشتری آنچه را که در این دیسک‌ها اتفاق می‌افتد مدل‌سازی می‌کند و به طور بالقوه می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند سیاه‌چاله‌ها چگونه رشد می‌کنند و چگونه مواد در حال فروپاشی ستاره‌ها را تشکیل می‌دهند.
وقتی ماده به سیاهچاله ها نزدیک می شود، گرم می شود و شروع به چرخش می کند و ساختاری به نام تشکیل می دهد دیسک برافزایش. این چرخش باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز می شود که پلاسما را به سمت بیرون هل می دهد، که توسط گرانش سیاهچاله که آن را به سمت داخل می کشد متعادل می شود.
این حلقه های درخشان سوالاتی را ایجاد کردند. به عنوان مثال، اگر یک سیاهچاله در داخل آن نیفتد، اما به طور مشروط در مدار باقی بماند، چگونه رشد می کند؟ نظریه اصلی این است که ناپایداری میدان های مغناطیسی در پلاسما باعث اصطکاک می شود و باعث از دست دادن انرژی و سقوط آن در سیاهچاله می شود.
راه اصلی برای آزمایش این نظریه استفاده از فلزات مایعی بود که می توانستند بچرخند و سپس آنچه را که تحت تأثیر میدان های مغناطیسی اتفاق افتاد مشاهده کردند. با این حال، از آنجایی که فلزات باید در لوله ها وجود داشته باشند، بازتاب واقعی پلاسما نیستند. بنابراین دانشمندان کالج امپریال از ماشینی به نام ژنراتور مگا آمپر برای آزمایش‌های انفجار پلاسما (MAGPIE) برای چرخاندن پلاسما و بازسازی دقیق‌تر دیسک برافزایش استفاده کردند.
"درک نحوه رفتار دیسک های برافزایشی به ما کمک می کند نه تنها بفهمیم سیاهچاله ها چگونه رشد می کنند، بلکه چگونه ابرهای گازی در هم فرو می ریزند و ستاره ها را تشکیل می دهند و حتی چگونه می توانیم با درک پایداری پلاسما در آزمایش های همجوشی ستاره های خود را ایجاد کنیم." میگویند دانشمندان
این تیم از تاسیسات MAGPIE برای شتاب دادن به هشت جت پلاسما و برخورد آنها برای تشکیل یک ستون چرخان استفاده کرد. دانشمندان دریافتند که هرچه به وسط نزدیک‌تر باشد، حلقه مارپیچی سریع‌تر حرکت می‌کند که یکی از ویژگی‌های مهم دیسک‌های برافزایشی است.
MAGPIE پالس های کوتاهی از پلاسما تولید می کند، به این معنی که تنها یک دور دیسک امکان پذیر است. با این حال، این آزمایش اثبات مفهوم نشان می‌دهد که چگونه می‌توان تعداد چرخش‌ها را با پالس‌های طولانی‌تر افزایش داد تا بتوان ویژگی‌های دیسک را بهتر توصیف کرد. اگر آزمایش بیشتر طول بکشد، امکان اعمال میدان های مغناطیسی و بررسی تأثیر آنها بر اصطکاک نیز وجود خواهد داشت.
«ما تازه شروع به مطالعه این قرص‌های برافزایش به روش‌های کاملاً جدیدی کرده‌ایم که شامل آزمایش‌ها و تصاویر سیاه‌چاله‌ها با تلسکوپ افق رویداد است. دانشمندانی که روی این آزمایش کار کردند، میگویند این به ما امکان می‌دهد نظریه‌های خود را آزمایش کنیم و ببینیم آیا آنها با مشاهدات نجومی مطابقت دارند یا خیر.
همچنین بخوانید: