Ученые впервые получили плазму из окрестности черной дыры в лабораторных условиях

Фото: depositphotos/Juric.P

Российские, французские и японские ученые впервые получили аналоги вещества из окрестностей черной дыры в лабораторных условиях. Об этом исследователи сообщили в журнале Physical Review E.

От нашей страны в работе приняли участие специалисты НИЯУ МИФИ. Доцент Института лазерных и плазменных технологий научного учреждения Филипп Корнеев отметил, что долгое время астрофизика считалась уделом наблюдателей. По его словам, это связано с тем, что повлиять на космические явления или же воспроизвести их в лабораторных условиях считалось затруднительным.

"Уникальность нашего эксперимента в том, что параметры полученной плазмы не нужно масштабировать, они соответствуют действительным параметрам плазмы в окрестности черной дыры тесных двойных систем типа Лебедь Х-1", – подчеркнул Корнеев.

Отмечается, что полученная плазма входит в состав аккреционных дисков черных дыр. Они в свою очередь являются источниками сильного рентгеновского излучения. В то же время именно исследование последнего является одним из важнейших методов астрофизики.

Ученые отметили, что за формирование таких рентгеновских источников отвечает сильное магнитное поле. В связи с этим исследователи решили проверить метод создания таких магнитных полей в плазме. Для этого она была создана в лабораторных условиях.

Корнеев подчеркнул, что результаты эксперимента позволяют говорить о возможности моделирования состояния возникающих магнитных полей рекордной величины. Он отметил, что данное направление очень востребовано современной лабораторной астрофизикой.

Исследователи отметили, что метод создания магнитных полей основан на эффекте отражения мощного лазерного луча вдоль внутренней поверхности мишени. В качестве последней выступил свернутый кусочек тонкой фольги диаметром несколько сот микронов.

В него был направлен лазерный импульс энергией порядка 330 Джоулей. Его длительность составила одну пикосекунду. Этот луч полностью поглотился в полости мишени, что сформировало релятивистскую плазму и мощное магнитное поле. Корнеев отметил, что полученный результат соответствует параметрам в активной области рентгеновских источников.

"Благодаря тому, что довольно мощный лазер был сфокусирован на мишень при столь малой длительности, всего 10–12 секунды, мощность импульса оказалась примерно в 20 раз больше потребляемой мощности всей энергетики Земли", – отметил Корнеев.

По словам ученых, подобный метод создания сверхсильных магнитных полей позволит усовершенствовать технику для создания направленных пучков частиц, сделав ее более точной и мощной. Сообщается, что подобные устройства широко применяются в экспериментальной науке, медицине, системах безопасности.

Ранее исследователи обнаружили слабое вращение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Они пришли к такому выводу в результате наблюдения за объектами, которые находятся рядом с ней. Скорость вращения черной дыры, по словам ученых, не превышает 10% от максимально допустимой для черных дыр.