تهران- ایرنا- دانشمندان با ایجاد یک قرص چرخنده از پلاسما در آزمایشگاه، محیط پیرامونی سیاهچاله‌ها را روی زمین شبیه‌سازی کردند. این آزمایش می‌تواند به شناخت بهتر سیاهچاله‌ها و تشکیل ستاره‌ها یاری برساند.

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «اسپیس»، این رینگ یا حلقه از گاز بسیار داغ، تقلیدی از موادی است که در لبه و حاشیه پیرامون سیاهچاله‌ها با شدت و سریع حرکت می‌کنند. این آزمایش انجام شده توسط محققان «امپریال کالج» لندن می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا به این سوال پاسخ دهند که سیاهچاله‌ها چگونه از طریق مصرف مواد پیرامون خود رشد می‌کنند.

«ویسنته والنزولا ویاچسکا» مولف اصلی این کار تحقیقی و محقق پسادکترای دانشگاه پرینستون می‌گوید: شناخت چگونگی رفتار قرص‌های برافزایشی (accretion discs) نه تنها به فهم نحوه رشد سیاهچاله‌ها کمک خواهد کرد بلکه همچنین به فهم این مساله یاری می‌رساند که ابرهای گاز چگونه فرو می‌پاشند و ستاره‌ها را تشکیل می‌دهند.

وی افزود: ما از طریق شناخت ثبات و پایداری پلاسماها در آزمایش های همجوشی حتی ممکن است قادر باشیم ستاره‌های خودمان را ایجاد کنیم.

دیسک‌ها یا قرص‌های پلاسما در پیرامون سیاهچاله‌ها زمانی جاودانه شدند که تلسکوپ موسوم به «ایونت هورایزن» (EHT) اولین تصویر مستقیم از یک سیاهچاله را ثبت کرد. جلوه غالب در این تصویر تاریخی از ابرسیاهچاله واقع در قلب کهکشان «مسی‌یر ۸۷» (M۸۷) یک حلقه تابان از پلاسما در اطراف منطقه تاریک مرکزی سیاهچاله است.

این حلقه زمانی تشکیل می‌شود که مواد به سمت سیاهچاله کشیده می‌شوند و تاثیر شدید گرانشی آن شرایط بی‌ثباتی را با وجود گازهای داغ و جداشدن الکترون ها و دورشدن آنها از اتم‌ها ایجاد می‌کند.

این عمل موجب تبدیل گاز به پلاسما می‌شود که در واقع دریایی از اتم‌های بدون الکترون – یا یون‌ها و الکترون‌ها – است. این پلاسما یک قرص برافزایشی ایجاد می‌کند که با فشار به سمت بیرون ناشی از نیروی گریز از مرکز ایجاد شده توسط چرخش آن و نیروی به سمت داخل ناشی از گرانش دوام پیدا می‌کند. این پایداری هر از گاهی دچار اختلال می‌شود که بر اثر آن موادی از قرص (دیسک) به سطح سیاهچاله سقوط می‌کند.

البته دانشمندان نمی‌توانند ساهچاله‌ای مانند آن که در کهکشان M۸۷ است و ۴.۵ میلیارد برابر خورشید جرم دارد، بازسازی کنند. به همین علت بهترین کار بعدی که می‌توانند برای مطالعه محیط‌های این غول‌های کیهانی انجام دهند، این است که پلاسمای پیرامون آنها را بازسازی کنند.

این تیم تحقیقاتی به همین منظور از دستگاه موسوم به «تولیدکننده مگا آمپری برای آزمایشات انفجار پلاسما»‌ (MAGPIE) برای چرخش پلاسما و ایجاد یک نمونه مشابه قرص‌ برافزایشی استفاده کرد.

با وجود ایجاد امکان مدل‌سازی بهتر قرص‌های برافزاینده، این آزمایش تنها اثبات مفهومی است عمدتا به این علت که MAGPIE تنها می‌تواند پالس‌های کوتاه پلاسما ایجاد کند و این موجب می‌شود که مشاهدات محققان به یک چرخش کامل قرص محدود شود. تکرار این آزمایش با پالس‌های طولانی‌تر پلاسما به محققان اجازه خواهد داد تا قرص‌های برافزاینده را بهتر توصیف و تحلیل کنند.