Des scientifiques créent des disques de trous noirs pour savoir comment ils mangent

CNN Indonésie

vendredi 19 mai 2023 21:10 WIB

Jakarta, CNN Indonésie —

Pour scientifique créer un disque autour d’une version miniature d’un trou noir sur Terre pour comprendre comment cela fonctionne’monstre‘ cet espace extra-atmosphérique. Comment faire?

Cité de Espaceles experts créent des anneaux de gaz surchauffé en imitant le matériau entourant le bord d’un trou noir appelé disque d’accrétion ou disque qui alimente progressivement la matière dans le trou noir.

Les expériences menées par des chercheurs de l’Imperial College de Londres peuvent aider les scientifiques à répondre aux questions sur la croissance des trous noirs en consommant le matériau qui les entoure.

“Comprendre le comportement des disques d’accrétion nous aidera non seulement à révéler comment les trous noirs se développent, mais aussi comment les nuages ​​de gaz s’effondrent pour former des étoiles”, a déclaré Vicente Valenzuela Villaseca, auteur principal de l’étude et chercheur post-doctoral à l’Université de Princeton, dans un communiqué. . sa déclaration.

“Et même comment nous pouvons mieux créer nos propres étoiles en comprenant la stabilité du plasma dans les expériences de fusion”, a-t-il poursuivi.

Le disque de plasma autour du trou noir a été capturé lorsque le télescope Event Horizon (EHT) a capturé la première image directe d’un trou noir.

La forme du disque lui-même est un anneau de plasma orange brillant entourant le trou noir central sombre.

Ce disque est dominant dans les images du trou noir supermassif au cœur de la galaxie Messier 87 (M87) ; et l’image du trou noir supermassif de la Voie lactée, Sagittarius A* (Sgr A*).

Ces anneaux se produisent lorsque la matière est attirée dans un trou noir et que son immense influence gravitationnelle crée des conditions turbulentes et violentes, chauffant le gaz et éliminant les électrons des atomes qui le composent.

Cela transforme le gaz en plasma, une mer d’atomes sans électrons, ni ions, ni électrons. Ce plasma forme un disque d’accrétion résultant de la stabilité entre la force centrifuge vers l’extérieur exercée par sa rotation et la force gravitationnelle vers l’intérieur.

Cette stabilité est parfois perturbée, provoquant la chute de matière du disque à la surface du trou noir.

Cependant, les scientifiques sont tout à fait sûrs de l’origine de l’instabilité. Ceci est important pour notre compréhension des trous noirs car ces corps célestes ne peuvent pas grandir sans ajouter de matière.

Processus de fabrication

Les humains ne peuvent tout simplement pas recréer un trou noir comme M87, qui a une masse de 4,5 milliards de fois celle du soleil.

Pour étudier de près l’environnement de cette géante cosmique, il suffirait de recréer le plasma tournant autour d’elle, comme décrit dans la revue Lettres d’examen physique.

L’équipe d’experts a utilisé la machine MAGPIE (Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments) pour faire tourner le plasma et créer une réplique précise du disque d’accrétion.

Cela nécessite d’accélérer huit faisceaux de plasma et de les rassembler pour créer une colonne tournante. L’équipe a découvert que le plasma se déplaçait plus rapidement à l’intérieur de la colonne, ce qui, selon eux, est une caractéristique importante des disques d’accrétion.

Bien qu’elle permette une meilleure modélisation des disques d’accrétion, cette expérience reste une preuve de concept. En effet, MAGPIE ne peut générer que de courtes impulsions de plasma et limite les observations à pas plus d’une rotation complète du disque.

L’un des mécanismes suggérés à l’origine de cette instabilité dans le disque de plasma est le champ magnétique. Cela crée des frottements qui provoquent une perte d’énergie dans la matière qui la fait se déplacer vers la surface du trou noir.

“Nous n’en sommes qu’aux premiers stades de la possibilité de visualiser ces disques d’accrétion de manière complètement nouvelle, y compris nos expériences et nos images de trous noirs avec le télescope Event Horizon”, a déclaré Villaseca.

“Cela nous permettra de tester notre théorie et de voir si elle est en accord avec les observations astronomiques.”

(équipe/ar)