Cientistas do Imperial College London criaram um disco de plasma rotativo em laboratório. Foi uma simulação dos discos de acreção que se encontram ao redor buracos negros e formar estrelas. O experimento modela com mais precisão o que acontece nesses discos e pode ajudar os pesquisadores a descobrir como os buracos negros crescem e como a matéria em colapso forma estrelas.
À medida que a matéria se aproxima dos buracos negros, ela se aquece e começa a girar, formando uma estrutura chamada disco de acreção. A rotação causa uma força centrífuga que empurra o plasma para fora, que é equilibrado pela gravidade do buraco negro puxando-o para dentro.
Esses anéis brilhantes levantaram algumas questões. Por exemplo, como um buraco negro cresce se o material não cair nele, mas permanecer condicionalmente em órbita? A principal teoria é que a instabilidade dos campos magnéticos no plasma causa fricção, fazendo com que ele perca energia e caia em um buraco negro.
A principal maneira de testar essa teoria era usar metais líquidos que pudessem ser girados e depois observar o que acontecia sob a influência de campos magnéticos. No entanto, como os metais devem estar contidos nos tubos, eles não são um reflexo verdadeiro do plasma. Então, os cientistas do Imperial College usaram uma máquina chamada Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) para girar o plasma e recriar com mais precisão o disco de acreção.
"Entender como os discos de acreção se comportam nos ajudará não apenas a entender como os buracos negros crescem, mas também como as nuvens de gás colapsam para formar estrelas, e até mesmo como podemos criar nossas próprias estrelas ao entender a estabilidade do plasma em experimentos de fusão ", - eles dizem cientistas
A equipe usou a instalação do MAGPIE para acelerar oito jatos de plasma e colidi-los para formar uma coluna rotativa. Os cientistas descobriram que quanto mais próximo do meio, mais rápido o anel espiral se move, o que é uma característica importante dos discos de acreção.
O MAGPIE produz pulsos curtos de plasma, o que significa que apenas uma revolução do disco é possível. No entanto, este experimento de prova de conceito mostra como o número de rotações pode ser aumentado com pulsos mais longos para poder descrever melhor as propriedades do disco. Se o experimento durasse mais, também seria possível aplicar campos magnéticos e verificar seu efeito no atrito.
"Estamos apenas começando a estudar esses discos de acreção de maneiras completamente novas, que incluem nossos experimentos e imagens de buracos negros com o Event Horizon Telescope. Isso nos permitirá testar nossas teorias e ver se elas correspondem às observações astronômicas", disseram os cientistas que trabalharam no experimento.
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