Hoe om 'n ontploffing soos 'n swart gat het

Benewens die feit dat blootgestel aan uiterste gravitasiekragte, saak word verteer deur 'n swart gat kan ook word pummeled deur intense hitte en magnetiese velde. Plasma, 'n vierde toestand van materie warmer as vaste stowwe, vloeistowwe, of gasse, is gemaak van elektries gelaaide protone en elektrone wat te veel energie om neutrale atome te vorm. In plaas daarvan, hulle weiering waansinnig in reaksie op magnetiese velde. Binne 'n plasma, magnetiese heraansluiting is 'n proses waarin gedraai magneetveldlyne skielik "snap" en mekaar te kanselleer, wat lei tot die vinnige omskakeling van magnetiese energie in deeltjie kinetiese energie. In sterre, insluitende ons son, heraansluiting is verantwoordelik vir die grootste gedeelte van die koronale aktiwiteit, soos sonvlamme. As gevolg van die sterk versnelling, die gelaaide deeltjies in aanwas skyf die swart gat se uitstraal hul eie lig, gewoonlik in die X-straal-streek van die spektrum.

Om beter te verstaan ​​die proses wat aanleiding gegee het tot die waargenome X-strale afkomstig van swart gate gee, wetenskaplikes by Osaka Universiteit gebruik intense laser pulse na soortgelyke uiterste toestande op die laboratorium te skep. "Ons was in staat om die hoë-energie versnelling van elektrone en protone as die gevolg van relatiwistiese magnetiese heraansluiting studeer," sê Senior skrywer Shinsuke Fujioka. "Byvoorbeeld, die oorsprong van emissie van die beroemde swart gat Cygnus X-1, kan beter verstaan ​​word."

Hierdie vlak van ligintensiteit is nie maklik verkrygbaar is egter. Vir 'n kort oomblik, die laser vereis twee petawatts van krag, gelykstaande aan 'n duisend keer die elektriese verbruik van die hele wêreld. Met die LFEX laser, die span was in staat om die piek magnetiese velde te bereik met 'n hoogs verwonder 2000 telsas. Ter vergelyking, die magnetiese velde wat gegenereer word deur 'n MRI masjien aan diagnostiese beelde te produseer is tipies sowat 3 teslas, en die aarde se magneetveld is 'n skamele 0,00005 teslas. Die deeltjies van die plasma raak versnel tot so 'n uiterste mate dat relatiwistiese effekte wat nodig is om in ag geneem word.

"Voorheen kon relatiwistiese magnetiese heraansluiting net bestudeer word via numeriese simulasie op 'n supercomputer. Nou, dit is 'n eksperimentele werklikheid in 'n laboratorium met 'n kragtige lasers," sê die eerste skrywer King Fai Farley wet. Die navorsers is van mening dat hierdie projek Lig die astrofisiese prosesse wat kan gebeur op plekke in die heelal wat uiterste magnetiese velde bevat sal help.