ابتكر علماء من إمبريال كوليدج لندن قرص بلازما دوار في المختبر. لقد كانت محاكاة لأقراص التراكم الموجودة حولها الثقوب السوداء وتشكيل النجوم. تقوم التجربة بنمذجة أكثر دقة لما يحدث في هذه الأقراص ويمكن أن تساعد الباحثين في معرفة كيفية نمو الثقوب السوداء وكيف تشكل المادة المنهارة النجوم.
مع اقتراب المادة من الثقوب السوداء ، ترتفع درجة حرارتها وتبدأ في الدوران ، وتشكل بنية تسمى قرص التراكم. يتسبب الدوران في قوة طرد مركزية تدفع البلازما للخارج ، والتي يتم موازنتها بواسطة جاذبية الثقب الأسود التي تسحبها إلى الداخل.
أثارت هذه الحلقات المتوهجة بعض الأسئلة. على سبيل المثال ، كيف ينمو الثقب الأسود إذا لم تسقط المادة فيه ، ولكن تظل في مداره بشروط؟ النظرية الرائدة هي أن عدم استقرار المجالات المغناطيسية في البلازما يسبب الاحتكاك ، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة والسقوط في ثقب أسود.
كانت الطريقة الرئيسية لاختبار هذه النظرية هي استخدام المعادن السائلة التي يمكن نسجها ثم مراقبة ما حدث تحت تأثير المجالات المغناطيسية. ومع ذلك ، نظرًا لأنه يجب احتواء المعادن في الأنابيب ، فهي ليست انعكاسًا حقيقيًا للبلازما. لذلك استخدم علماء إمبريال كوليدج آلة تسمى مولد ميجا أمبير لتجارب الانغماس بالبلازما (MAGPIE) لتدوير البلازما وإعادة إنشاء قرص التراكم بشكل أكثر دقة.
"إن فهم كيفية عمل أقراص التراكم سيساعدنا ليس فقط على فهم كيفية نمو الثقوب السوداء ، ولكن أيضًا كيفية انهيار السحب الغازية لتشكيل النجوم ، وحتى كيف يمكننا إنشاء نجومنا من خلال فهم استقرار البلازما في تجارب الاندماج" ، - يتحدثون العلماء
استخدم الفريق منشأة MAGPIE لتسريع ثماني نفاثات بلازما وتصادمها لتشكيل عمود دوار. وجد العلماء أنه كلما اقتربنا من الوسط ، زادت سرعة حركة الحلقة الحلزونية ، وهي خاصية مهمة لأقراص التراكم.
ينتج MAGPIE نبضات قصيرة من البلازما ، مما يعني أنه لا يمكن تحقيق سوى ثورة واحدة في القرص. ومع ذلك ، تُظهر تجربة إثبات المفهوم هذه كيف يمكن زيادة عدد الدورات مع نبضات أطول لتكون قادرة على وصف خصائص القرص بشكل أفضل. إذا استمرت التجربة لفترة أطول ، فسيكون من الممكن أيضًا تطبيق المجالات المغناطيسية والتحقق من تأثيرها على الاحتكاك.
"لقد بدأنا للتو في دراسة أقراص التراكم هذه بطرق جديدة تمامًا ، والتي تشمل تجاربنا وصورنا للثقوب السوداء باستخدام تلسكوب أفق الحدث. هذا سيسمح لنا باختبار نظرياتنا ومعرفة ما إذا كانت تتوافق مع الملاحظات الفلكية "، قال العلماء الذين عملوا في التجربة.
اقرأ أيضا: