Вчені відтворили струмені плазми з чорних дір

Вчені з Принстонської лабораторії плазмової фізики у США провели експеримент, який може пояснити, як квазари та активні надмасивні чорні діри утворюють свої потужні струмені матерії. Про це йдеться в дослідженні в журналі Physical Review Research.

Квазари — це надзвичайно яскраві об'єкти в центрі галактик, де чорна діра, масою в мільярди разів більше за наше Сонце, поглинає матерію з навколишнього простору. Частина цієї матерії, що складається з заряджених частинок (плазми), викидається назад у космос у вигляді струменів, які можуть сягати тисячі світлових років. Однак досі було незрозуміло, як саме формуються ці струмені.

У своєму експерименті дослідники використали модифікацію техніки вимірювання плазми під назвою протонна радіографія. Вони створили високоефективну плазму за допомогою лазера і виміряли її взаємодію з магнітним полем, використовуючи пучки протонів і рентгенівське випромінювання.

Це дозволило спостерігати, як магнітне поле деформується під тиском плазми, створюючи явища, відомі як магніто-релей-тейлорівська нестабільність. Ця нестабільність утворює у магнітному полі структури, схожі на вихори, що згодом стискаються і перетворюють плазму в прямий вузький струмінь, подібний до струменів квазарів.

Цей експеримент може допомогти краще зрозуміти процеси, що відбуваються біля чорних дір, та дозволить вдосконалити моделі астрофізичних явищ.