Ученые воссоздали окружение черной дыры в лаборатории: что это значит для науки?

Ученые из Имперского колледжа Лондона провели эксперимент, который поможет понять, как растут черные дыры, поглощая окружающую энергию. Они создали вращающийся диск плазмы - имитацию вещества, обтекающего черные дыры в районе аккреционных дисков. 

Аккреционный диск возникает, когда материя притягивается к черной дыре. Ее гравитационное влияние создает турбулентные условия, нагревая газ и отбирая электроны у составляющих его атомов. Так газ превращается в плазму, а она образует аккреционный диск. Он удерживается на месте за счет направленной наружу центробежной силы, создаваемой его вращением, и направленной внутрь силы тяжести. 

Этот эксперимент поможет ученым не только понять процесс увеличения черных дыр, но и то, как коллапсируют газовые облака, создавая звезды. И даже, как могли бы люди создавать подобные объекты в экспериментах с термоядерным синтезом.

Как проходил эксперимент?

Для воссоздания окружения черной дыры ученые использовали мегаамперный генератор, который запустил вращение плазмы и создал копию аккреционного диска. Они разогнали восемь плазменных струй, столкнули их и получили вращающийся столб. Они обнаружили, что плазма быстрее двигалась во внутренних областях столба - это важная характеристика аккреционных дисков.

Важно понимать, что этот эксперимент - лишь доказательство используемой ими концепции. Поскольку генератор может создавать лишь короткие плазменные импульсы, наблюдение ученых ограничено лишь одним полным оборотом диска. Повторение опыта с более длительными импульсами плазмы должно помочь команде лучше изучить аккреционные диски.

Что это значит для науки?

Подобные эксперименты, вкупе с информацией, получаемой с помощью телескопа «Горизонт событий», позволят ученым проверить их теории относительно принципов работы черных дыр. Ранее мы уже рассказывали о том, куда исчезли звезды, вращающиеся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Эксперименты, проводимые учеными, могут помочь раскрыть тайны этих космических объектов и понять, как они влияют на формирование звезд и галактик.

Мнение экспертов

"Этот эксперимент - важный шаг в изучении черных дыр. Он позволяет ученым лучше понять процесс роста черных дыр и то, как они взаимодействуют с окружающими объектами. Более длительные плазменные импульсы позволят ученым более точно изучить аккреционные диски и механизмы их работы", - говорит профессор физики Александр Шапиро.