Vedci z Imperial College London vytvorili v laboratóriu rotujúci plazmový disk. Bola to simulácia akrečných diskov, ktoré sa nachádzajú v okolí čierne diery a tvoria hviezdy. Experiment presnejšie modeluje to, čo sa deje na týchto diskoch, a mohol by potenciálne pomôcť výskumníkom zistiť, ako rastú čierne diery a ako zrútená hmota vytvára hviezdy.
Keď sa hmota priblíži k čiernym dieram, zahreje sa a začne sa točiť, čím sa vytvorí štruktúra tzv akrečný disk. Rotácia spôsobuje odstredivú silu, ktorá vytláča plazmu smerom von, čo je vyvážené gravitáciou čiernej diery, ktorá ju ťahá dovnútra.
Tieto žiariace prstene vyvolali niekoľko otázok. Ako napríklad rastie čierna diera, ak do nej nespadne materiál, ale podmienečne zostane na obežnej dráhe? Vedúca teória hovorí, že nestabilita magnetických polí v plazme spôsobuje trenie, čo spôsobuje, že stráca energiu a padá do čiernej diery.
Hlavným spôsobom, ako otestovať túto teóriu, bolo použitie tekutých kovov, ktoré bolo možné roztočiť a potom pozorovať, čo sa stalo pod vplyvom magnetických polí. Keďže však kovy musia byť obsiahnuté v skúmavkách, nie sú skutočným odrazom plazmy. Vedci z Imperial College teda použili stroj s názvom Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) na roztočenie plazmy a presnejšie vytvorenie akrečného disku.
"Pochopenie toho, ako sa akrečné disky správajú, nám pomôže nielen pochopiť, ako rastú čierne diery, ale aj to, ako sa plynové oblaky zrútia, aby vytvorili hviezdy, a dokonca aj to, ako by sme mohli vytvoriť vlastné hviezdy pochopením stability plazmy pri fúznych experimentoch." hovoria vedci
Tím použil zariadenie MAGPIE na urýchlenie ôsmich plazmových prúdov a ich zrážku, aby vytvorili rotujúci stĺp. Vedci zistili, že čím bližšie k stredu, tým rýchlejšie sa špirálový prstenec pohybuje, čo je dôležitá charakteristika akrečných diskov.
MAGPIE produkuje krátke pulzy plazmy, čo znamená, že je možná len jedna otáčka disku. Tento experiment s dôkazom koncepcie však ukazuje, ako možno počet otáčok zvýšiť dlhšími impulzmi, aby bolo možné lepšie opísať vlastnosti disku. Ak by experiment trval dlhšie, bolo by možné aplikovať aj magnetické polia a kontrolovať ich vplyv na trenie.
"Práve začíname študovať tieto akrečné disky úplne novými spôsobmi, ktoré zahŕňajú naše experimenty a snímky čiernych dier s ďalekohľadom Event Horizon Telescope. To nám umožní otestovať naše teórie a zistiť, či zodpovedajú astronomickým pozorovaniam,“ uviedli vedci, ktorí na experimente pracovali.
Prečítajte si tiež: