Brug af magnetiske og elektriske felter til at efterligne sorte hul- og stjernernes tilvækstskiver

Et team af forskere ved Sorbonne-universitetet i Paris rapporterer om en ny måde at efterligne sorte hul- og stjernernes tilvækstskiver. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, gruppen beskriver brugen af ​​magnetiske og elektriske felter til at skabe en roterende skive lavet af flydende metal for at efterligne opførselen af ​​materiale omkring sorte huller og stjerner, hvilket fører til udviklingen af ​​tilvækstskiver.

Tidligere forskning har vist, at massive genstande har en gravitationsrækkevidde, der trækker gas, støv og andet materiale ind. Og da så massive genstande har en tendens til at snurre, har materialet, de trækker ind, en tendens til at hvirvle rundt om objektet, når det bevæger sig tættere på. Når det sker, har tyngdekraften, der udøves af materialer i den hvirvlende masse, tendens til at smelte sammen, hvilket resulterer i en tilvækstskive. Astrofysikere har studeret dynamikken i accretionsskiver i mange år, men har ikke været i stand til at finde ud af, hvordan vinkelmomentum overføres fra de indre dele af en given accretionsskive til dens ydre dele, når materialet i skiven bevæger sig tættere på det centrale objekt. .

Metoder, der er brugt til at studere accretion-diske, har involveret udviklingen af ​​matematiske formler, computersimuleringer og modeller fra den virkelige verden ved hjælp af væsker, der hvirvler som hvirvler. Ingen af ​​tilgangene har dog vist sig egnede, hvilket har fået forskere til at lede efter nye modeller. I denne nye indsats udviklede forskerne en metode til at generere en accretion-skive lavet af flydende metalstykker, der snurrer i luften.

For at efterligne virkningen af ​​en akkretionskive i den virkelige verden anvendte forskerne et radialt elektrisk felt på en masse flydende metal. Feltet blev genereret ved at skubbe strøm mellem en cylinder og en omgivende cirkulær elektrode. Processen holder metalstykkerne fanget, når de kredser om et centralt punkt. Der er naturligvis ingen central krop, der efterligner en stjerne eller sort hul - i stedet styres handlingen ved hjælp af spoler over og under det foruddefinerede plan.

Ved hjælp af deres tilgang var forskerne i stand til at kontrollere både graden af ​​turbulens og skivens rotationshastighed. De tilføjede også sonder for at lære mere om vinkelmomentet og fandt ud af, at det blev drevet fra de indre dele af skiven til de ydre kanter af turbulente strømme, som nogle har teoretiseret. + Udforsk yderligere

Hvorfor spinder det indvendige af solsystemet ikke hurtigere? Gammelt mysterium har mulig ny løsning

© 2022 Science X Network