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
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос
Российский госсектор потратил 2,4 млрд рублей за год на оборудование для ИИ
Новости
Китайская компания анонсировала первый матч по боксу между роботами
Новости
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос