Ученые впервые вырастили в лаборатории закрученные «кольца черных дыр»

Физики столкнули плазменные струи, чтобы создать искусственные аккреционные диски, которые помогут выяснить, как растут черные дыры.

Ученые создали перегретые кольца плазмы, имитирующие сияющие аккреционные диски, вращающиеся вокруг черных дыр с невероятной скоростью. Лабораторные эксперименты могут пролить свет на то, как растут черные дыры.

Аккреционный диск — это кольцо из перегретой плазмы или ионизированного газа, которое вращается вокруг горизонта событий черной дыры, границы, за которую ничто, даже свет, не может выйти. Сверхбыстрое вращение кольца создает центробежную силу, которая выталкивает плазму наружу, противодействуя гравитации черной дыры и удерживая плазму на стабильной орбите. Плазма состоит из материи, которая притягивается к границе черной дыры, а затем перегревается под действием интенсивной гравитационной силы.

Увеличенное изображение черной дыры M87*. Оранжевый свет излучается аккреционным диском сверхмассивной структуры. Изображение предоставлено Медейросом и др., 2023 г.

Единственным прямым наблюдением аккреционного диска является размытый ореол оранжевого света, сфотографированный вокруг M87*, черной дыры размером с Солнечную систему в центре галактики Мессье 87. Но теперь исследователи из Имперского колледжа Лондона воссоздали его с помощью университетского Мегаамперный генератор для экспериментов по плазменной имплозии (англ. Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments, MAGPIE).

Инфракрасное изображение искусственного аккреционного диска, окруженного восьмиугольным набором плазменных струй. Изображение предоставлено Имперским колледжем Лондона

MAGPIE создала искусственные кольца, разогнав восемь отдельных струй плазмы и столкнув их, чтобы сформировать центральную вращающуюся колонну. Внутри нее плазма вращалась быстрее ближе к центру, чем плазма по крам, точно так же, как в аккреционном диске, пишут исследователи. Вращающиеся массы двигались только один полный оборот, который занимает около 150 наносекунд (150 миллиардных долей секунды). Но исследователи надеются, что им удастся увеличить продолжительность импульсов, что позволит наблюдать, как диски растут за несколько оборотов.

Ученые рассчитывают, что будущие эксперименты с устойчивыми плазменными кольцами помогут ответить на один из самых важных вопросов об аккреционных дисках: как растут черные дыры, если аккреционные диски остаются на стабильных орбитах вокруг горизонта событий. 

Читать далее:

Исследователи связали скорость старения и чувство голода

Посмотрите на странный камень в форме книги на поверхности Марса

Посмотрите на первый прототип Midnight eVTOL: он полностью готов к полету

На обложке: компьютерное моделирование аккреционного диска черной дыры, который, кажется, изгибается над, под и вокруг дыры одновременно
Изображение предоставлено Центром космических полетов имени Годдарда НАСА/Джереми Шнитман

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука
В Перми предложили способ очистки побережья от последствий разлива нефти
Наука
«Уэбб» заглянул сквозь дымку, окутывающую популярные и загадочные экзопланеты
Космос
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос