Μερικές από τις πιο όμορφες δομές που παρατηρούνται στο Σύμπαν είναι οι περίπλοκοι πίδακες υπερηχητικού υλικού που απομακρύνονται από τα συγκεντρωτικά αστέρια, όπως τα νεαρά πρωτόκολλα και οι αστρικές μαζικές τρύπες. Το αέριο που πέφτει από τους δίσκους, συνήθως τροφοδοτεί τη μαύρη τρύπα ή το πεινασμένο νεαρό αστέρι, ανακατευθύνεται κατά κάποιο τρόπο και διοχετεύεται στο διαστρικό μέσο (ISM).
Πολλές δουλειές γίνονται για να κατανοήσουμε πώς το υλικό δίσκου προσαύξησης μετατρέπεται σε ταχεία εκροή, σχηματίζοντας ένα συχνά γεμάτο, γεμάτο νέφος εκροής αερίου. Η γενική ιδέα ήταν ότι το αστρικό αεριωθούμενο αεροπλάνο εκτοξεύεται σε σταθερή ροή (όπως ένας σωλήνας πυρκαγιάς), μόνο για να αλληλεπιδρά με τον περιβάλλοντα ISM, διαλύοντας όπως το κάνει. Ωστόσο, μια μοναδική συνεργασία μεταξύ φυσικών πλάσματος, αστρονόμων και υπολογιστικών επιστημόνων μπορεί να έχει αποκαλύψει την πραγματική φύση πίσω από αυτές τις δεμένες δομές. Δεν έγιναν κόμποι, γεννήθηκαν με αυτόν τον τρόπο…
“Η κυρίαρχη θεωρία λέει ότι τα αεριωθούμενα αεροσκάφη είναι ουσιαστικά εύκαμπτοι σωλήνες που εκτοξεύουν την ύλη σε ένα σταθερό ρεύμα και το ρεύμα διαλύεται καθώς συγκρούεται με αέριο και σκόνη στο διάστημα - αλλά αυτό δεν φαίνεται να είναι έτσι τελικάΕίπε ο Adam Frank, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ και συν-συγγραφέας της πρόσφατης έκδοσης. Σύμφωνα με τον Φρανκ, τα συναρπαστικά αποτελέσματα που αποκαλύφθηκαν από τη διεθνή συνεργασία υποδηλώνουν ότι, από το να εξάγεται ένα σταθερό ρεύμα αερίου από τον περιστασιακό δίσκο συσσώρευσης, τα αεριωθούμενα αεροπλάνα «εκτοξεύονται περισσότερο σαν σφαίρες ή φούσκωμα». Δεν είναι λοιπόν περίεργο που τα τεράστια αστρικά αεριωθούμενα αεροσκάφη εμφανίζονται στριμμένα, κόμπους και εξαιρετικά δομημένα.
Ένα μέλος της συνεργασίας, ο καθηγητής Sergey Lebedev και η ομάδα του στο Imperial College London, προσπάθησαν να αναπαράγουν τη φυσική ενός αστέρα στο εργαστήριο και το πείραμα ταιριάζει πολύ καλά με τη γνωστή φυσική των αστρικών πίδακες. Το πρωτοποριακό έργο του Lebedev επαινείται πιθανώς το «καλύτερο» αστροφυσικό πείραμα που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ.
Χρησιμοποιώντας δίσκο αλουμινίου, ο Lebedev εφάρμοσε έναν παλμό ενέργειας υψηλής ισχύος. Μέσα στα πρώτα δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, το αλουμίνιο άρχισε να εξατμίζεται, δημιουργώντας ένα μικρό νέφος πλάσματος. Αυτό το πλάσμα έγινε ένα ανάλογο δίσκου συσσώρευσης, ένα μικροσκοπικό ισοδύναμο του πλάσματος να σύρεται σε ένα πρωτόστρο. Στο κέντρο του δίσκου, το αλουμίνιο είχε διαβρωθεί εντελώς, δημιουργώντας μια τρύπα. Μέσω αυτής της τρύπας, ένα μαγνητικό πεδίο, που εφαρμόζεται κάτω από το δίσκο, θα μπορούσε να διεισδύσει.
Φαίνεται ότι η δυναμική του μαγνητικού πεδίου που αλληλεπιδρά με το πλάσμα απεικονίζει με ακρίβεια τα παρατηρούμενα χαρακτηριστικά των εκτεταμένων αστρικών πίδακες. Αρχικά, το μαγνητικό πεδίο ωθεί το πλάσμα στην άκρη γύρω από την οπή του δίσκου, αλλά η δομή του εξελίσσεται δημιουργώντας μια φυσαλίδα, στη συνέχεια στρίβοντας και στρεβλώνοντας, σχηματίζοντας έναν κόμπο στο πίδακα πλάσματος. Στη συνέχεια, συμβαίνει ένα πολύ σημαντικό γεγονός. η αρχική μαγνητική "φυσαλίδα" σβήνει και προωθείται. Μια άλλη μαγνητική φυσαλίδα σχηματίζεται για να συνεχίσει τη διαδικασία ξανά. Αυτές οι δυναμικές διεργασίες προκαλούν την απελευθέρωση πακέτων πλάσματος σε εκρήξεις και όχι με τον σταθερό, κλασικό «εύκαμπτο σωλήνα».
“Μπορούμε να δούμε αυτούς τους όμορφους πίδακες στο διάστημα, αλλά δεν έχουμε τρόπο να δούμε πώς μοιάζουν τα μαγνητικά πεδία», Λέει ο Φρανκ. «Δεν μπορώ να βγω έξω και να κολλήσω ανιχνευτές σε ένα αστέρι, αλλά εδώ μπορούμε να πάρουμε κάποια ιδέα - και φαίνεται ότι το πεδίο είναι ένα περίεργο, μπερδεμένο χάος.”
Συρρικνώνοντας αυτό το κοσμικό φαινόμενο σε εργαστηριακό πείραμα, οι ερευνητές ρίχνουν φως στον πιθανό μηχανισμό που οδηγεί τη δομή των αστρικών πίδακες. Φαίνεται ότι οι μαγνητικές διεργασίες, δεν Οι αλληλεπιδράσεις ISM, διαμορφώνουν τη δεμένη δομή των αστρικών πίδακες όταν γεννήθηκαν, όχι μετά την ανάπτυξή τους.
Πηγή: EurekAlert
