科学家创建了过热的等离子体,可以模仿旋转的闪亮积聚磁盘黑洞以惊人的速度。实验室实验可以阐明黑洞的生长方式。
积聚磁盘是一个过热等离子体或离子气体的环,它在黑洞的事件范围周围旋转,边界越来越多,甚至没有光,甚至没有光线可以逃脱。戒指的超快速旋转产生了离心力,将血浆向外推动,抵消黑洞的重力并将等离子体保持在稳定的轨道中。等离子体由物质组成,这些物质被拉向黑洞的边界,然后被其强烈的引力力量过热。
对积聚盘的唯一直接观察是橙色光的光环模糊围绕M87*,太阳系- 大小在Galaxy Messier 87的中心的黑洞。但是现在,伦敦帝国学院的研究人员使用大学的大型安培发电机来重新创建一个血浆内爆实验(Magpie)机器。
神奇的人通过加速八个单独的等离子体飞机来创建人造环,并将它们碰撞以形成一个中央旋转柱,其中等离子体在中心附近的血浆旋转速度比等离子体更快地向其边缘旋转,就像在吸积盘一样,研究人员写道。陈述。旋转质量仅持续一次全旋,这需要大约150纳秒(150亿分之一)才能完成。但是研究人员希望他们能够延长脉冲的持续时间,从而使他们能够看到磁盘如何在多个旋转中生长。
结果于5月12日在《期刊》上发布物理评论信。
该团队希望未来涉及持续的等离子环的实验将有助于回答有关积聚磁盘的最大问题之一:如果积聚磁盘在活动视野中保持稳定的轨道上,黑洞将如何增长?
研究人员在声明中写道:“领先的理论是,血浆中的磁场的不稳定性会引起摩擦,从而导致[等离子体]失去能量并掉入黑洞中。”他们补充说,但是未来的实验可能能够证明这一理论。
“了解积聚磁盘的行为如何不仅可以帮助我们揭示黑洞的生长,而且气体云如何崩溃以形成星星,”研究首席作者Vicente Valenzuela-Villasec一个普林斯顿大学的天体物理学家,伦敦帝国学院的前博士生。未来的实验也可以阐明如何改进核融合他补充说,地球上的反应堆。
积聚磁盘的代理还可以为研究人员提供一个参考点,分析事件地平线望远镜收集的黑洞数据,这是一个全球,由八个大型无线电菜肴组成,专门用于研究中的超质量黑洞银河系还有我们附近的星系。
这不是科学家第一次试图在实验室中研究漏洞。过去,研究人员曾试图通过高速圆形管道泵送液体金属来重现积聚磁盘,以模仿血浆的性质。但是,由于金属液包含在管道中,而不是自然形成,因此研究人员可以通过此方法学习有限的数量。
2022年11月,研究人员还使用了单文件链来模拟黑洞的事件范围。他们的结果发现黑洞可能会产生鹰辐射,来自虚拟颗粒的辐射闪闪发光,这些辐射在黑洞边界附近随机弹出 - 这是斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)最初预测的现象。
科学家还使用实验室设备来复制其他宇宙实体,例如太阳。一月份,加州大学洛杉矶分校的研究人员揭示了人造的“迷你太阳”这可以产生声波以模仿重力的影响。 4月,加利福尼亚理工学院的研究人员首次创建了微小的人造太阳耀斑。