如何拥有像一个黑洞爆炸

科学家创造类似于黑洞附近使用非常强烈的激光脉冲磁化等离子体条件。这项工作可能有助于展示如何X射线可以通过天体产生。

除了在经受极端重力,物质被黑洞吞噬也可以通过强热和磁场来受挫。等离子体,不管温度高于固体,液体或气体的第四状态中,由带电质子和电子具有过多的能量,以形成中性原子。相反,他们疯狂地反弹响应磁场。内产生等离子体,磁场重联是一个过程,其中扭曲磁力线突然“卡扣”和互相抵消,导致快速转换磁能的成粒子动能。在明星,包括我们的太阳,重联是负责大部分的冠状活动,如太阳耀斑。由于强加速,在黑洞的吸积盘带电粒子发射自己的光,通常是在光谱的X射线的区域。

为了更好地理解,使人们产生黑洞来观测到的X射线的过程中,科学家们在大阪大学用强激光脉冲产生的实验同样极端条件。 “我们能够研究电子和质子的相对论磁重联的结果的高能量的加速,”资深作者藤冈信介说。 “例如,发射的距离著名的黑洞天鹅X-1,原点可以更好地理解”。

是不容易获得的光强度的这一水平上,然而。在短暂的瞬间,激光所需的功率两种petawatts,相当于整个地球的电力消耗一千倍。随着LFEX激光,该小组能够达到峰值磁场具有令人难以置信的2000 telsas。为了比较,由MRI机器产生的,以产生诊断图像的磁场通常约为3特斯拉,和地球的磁场是微不足道的0.00005特斯拉。等离子体的粒子变得加速到这样一种极端程度,即需要相对论效应被考虑。

“此前,相对论磁重联只能通过在超级计算机数值模拟研究。现在,它是利用功能强大的激光器实验室的实验事实,”第一作者景辉法利法说。研究人员认为,这一工程将有助于阐明可以在宇宙中含有极磁场的地方发生的天体物理过程。

资源 Osaka University. "How to have a blast like a black hole." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200908101638.htm>.