Een team van onderzoekers van de Sorbonne Universiteit van Parijs rapporteert een nieuwe manier om zwarte gaten en stellaire accretieschijven na te bootsen. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, de groep beschrijft het gebruik van magnetische en elektrische velden om een ​​roterende schijf van vloeibaar metaal te creëren om het gedrag van materiaal rond zwarte gaten en sterren na te bootsen, wat leidt tot de ontwikkeling van accretieschijven.

Voorafgaand onderzoek heeft aangetoond dat massieve objecten een zwaartekrachtbereik hebben dat gas, stof en ander materiaal naar zich toe trekt. En aangezien zulke massieve objecten de neiging hebben om te draaien, heeft het materiaal dat ze naar binnen trekken de neiging om rond het object te wervelen als het dichterbij komt. Wanneer dat gebeurt, heeft de zwaartekracht die wordt uitgeoefend door materialen in de wervelende massa de neiging om samen te smelten, wat resulteert in een accretieschijf. Astrofysici bestuderen al vele jaren de dynamiek van accretieschijven, maar hebben niet kunnen achterhalen hoe impulsmoment wordt overgedragen van de binnenste delen van een bepaalde accretieschijf naar de buitenste delen, aangezien materiaal in de schijf steeds dichter bij het centrale object komt .

Methoden die zijn gebruikt om accretieschijven te bestuderen, omvatten de ontwikkeling van wiskundige formules, computersimulaties en real-world modellen met vloeistoffen die wervelen als wervelingen. Geen van de benaderingen is echter geschikt gebleken, waardoor onderzoekers op zoek zijn gegaan naar nieuwe modellen. In deze nieuwe poging ontwikkelden de onderzoekers een methode om een ​​accretieschijf te genereren die is gemaakt van vloeibare metalen stukjes die in de lucht ronddraaien.

Om de werking van een echte accretieschijf na te bootsen, pasten de onderzoekers een radiaal elektrisch veld toe op een massa vloeibaar metaal. Het veld werd opgewekt door stroom tussen een cilinder en een omringende cirkelvormige elektrode te duwen. Het proces houdt de metalen bits gevangen terwijl ze om een ​​centraal punt draaien. Er is natuurlijk geen centraal lichaam om een ​​ster of een zwart gat na te bootsen - in plaats daarvan wordt de actie gecontroleerd met behulp van spoelen boven en onder het vooraf gedefinieerde vlak.

Met hun aanpak konden de onderzoekers zowel de mate van turbulentie als de rotatiesnelheid van de schijf regelen. Ze voegden ook sondes toe om meer te weten te komen over het impulsmoment en ontdekten dat het door turbulente stromingen van de binnenste delen van de schijf naar de buitenste randen werd gedreven, zoals sommigen hebben getheoretiseerd. + Verder verkennen

Waarom draait de binnenkant van het zonnestelsel niet sneller? Oud mysterie heeft mogelijk nieuwe oplossing

© 2022 Science X Network