На сайте Phys.org размещена статья "Accretion disk around black holes recreated in the lab" - "Аккреционный диск вокруг черных дыр воссоздан в лаборатории".

Исследователи Имперского колледжа (Imperial College) создали в лаборатории вращающийся диск из плазмы, имитирующий диски вокруг черных дыр и образующих звезды.

Эксперимент более точно моделирует то, что происходит в этих плазменных дисках, что может помочь исследователям понять, как растут черные дыры и как коллапсирующее вещество образует звезды.

Когда материя приближается к черным дырам, она нагревается, превращаясь в плазму — четвертое состояние материи, состоящее из заряженных ионов и свободных электронов. Он также начинает вращаться в структуре, называемой аккреционным диском. Вращение вызывает центробежную силу, выталкивающую плазму наружу, которая уравновешивается гравитацией черной дыры, втягивающей ее внутрь.

Эти светящиеся кольца орбитальной плазмы создают проблему: как черная дыра растет, если материал застревает на орбите, а не падает в дыру? Ведущая теория состоит в том, что нестабильность магнитных полей в плазме вызывает трение, заставляющее ее терять энергию и падать в черную дыру.

Основным способом проверки этого было использование жидких металлов, которые можно вращать, и наблюдение за тем, что происходит при приложении магнитных полей. Однако, поскольку металлы должны находиться внутри труб, они не являются истинным представлением свободно текущей плазмы.

Теперь исследователи из Imperial College использовали свой мегаамперный генератор для экспериментов по плазменной имплозии (Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments machine - MAGPIE) для вращения плазмы в более точном представлении аккреционных дисков. Подробности эксперимента опубликованы 12 мая в журнале Physical Review Letters в свободном доступе:

V. Valenzuela-Villaseca et al, Characterization of Quasi-Keplerian, Differentially Rotating, Free-Boundary Laboratory Plasmas, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.195101