Jak mieć wybuch jak czarna dziura

Oprócz poddaniu ekstremalnych sił grawitacyjnych, sprawa jest pochłonięta przez czarną dziurę może być również uderzane przez żar i pól magnetycznych. Plazmy, czwarty stan materii niż Hottera ciał stałych, cieczy i gazów, wykonane są z elektrycznie naładowanych protonów i elektronów, które jest zbyt dużo energii do utworzenia obojętnych atomów. Zamiast tego odbijać nerwowo w odpowiedzi na działanie pól magnetycznych. W ciągu osoczu ponowne połączenie magnetyczne jest to proces, w którym skręcone linie pola magnetycznego nagle „snap” i znoszą się wzajemnie, powodując szybką konwersję cząstek energii magnetycznej w energię kinetyczną. W gwiazd, w tym Słońca, ponowne połączenie jest odpowiedzialny za wiele aktywności korony, takich jak rozbłysków słonecznych. Ze względu na silne przyspieszenie, naładowane cząstki twardego akrecji czarnej dziury emituje własne światło, zwykle w obszarze promieniowania rentgenowskiego widma.

Aby lepiej zrozumieć proces, który daje podstawę do obserwowanych promieni rentgenowskich pochodzących z czarnych dziur, naukowcy z Uniwersytetu w Osace stosować intensywne impulsy laserowe stworzyć podobnie ekstremalne warunki na laboratorium. „Udało nam się uczyć przyspieszenie wysokiej energii elektronów i protonów wskutek relatywistycznego ponownym magnetycznego,” Senior autor Shinsuke Fujioka mówi. „Na przykład, miejsce początku emisji ze znanego czarną dziurę Cygnus X-1, mogą być lepiej zrozumiane”.

Ten poziom natężenia światła nie jest łatwe do uzyskania, jednak. Przez krótką chwilę, laser wymagane dwa petawatów władzy, stanowiących jeden tysiąc razy zużycia całego globu elektrycznym. Z lasera LFEX, zespół był w stanie osiągnąć szczytowe pól magnetycznych o zadziwiające 2.000 telsas. Dla porównania, pola magnetyczne generowane przez maszyny MRI produkować obrazy diagnostyczne są zwykle około 3 Tesli, i pole magnetyczne Ziemi jest marny 0,00005 Tesli. Cząstki plazmy zostają przyspieszone do takiego stopnia, że ​​skrajne efekty relatywistyczne musiały być brane pod uwagę.

„Wcześniej relatywistyczna rekoneksja magnetyczna może być badane tylko poprzez symulację numeryczną na superkomputera. Teraz jest to rzeczywistość eksperymentalne w laboratorium z potężnych laserów”, pierwszy autor Król Fai Farley mówi prawo. Naukowcy uważają, że ten projekt pomoże wyjaśnienia procesów astrofizycznych, które mogą się zdarzyć w miejscach we Wszechświecie, które zawierają ekstremalnych pól magnetycznych.