A sinistra:il setup sperimentale è un canale cilindrico anulare con raggio interno R1 =6 cm, raggio esterno R2 =19cm e altezza h=1,5cm, sottoposta a una corrente radiale (I0 =[0–3000]A) e un campo magnetico verticale (B0 =[0–110]mT). A destra:una serie di potenziali sonde che si estendono dalla piastra superiore fino a metà altezza forniscono misurazioni sia del campo di velocità azimutale che radiale nel piano mediano. Le sonde blu misurano il prodotto ur Ω e derivata ∂r Ω coinvolto in JΩ. Credito:Lettere di revisione fisica (2022). DOI:10.1103/PhysRevLett.129.074501
Un team di ricercatori dell'Università della Sorbona di Parigi riporta un nuovo modo per emulare il buco nero e i dischi di accrescimento stellare. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, il gruppo descrive l'utilizzo di campi magnetici ed elettrici per creare un disco rotante in metallo liquido per emulare il comportamento del materiale che circonda i buchi neri e le stelle, il che porta allo sviluppo di dischi di accrescimento.
Ricerche precedenti hanno dimostrato che gli oggetti massicci hanno una portata gravitazionale che attira gas, polvere e altro materiale. E poiché oggetti così massicci tendono a ruotare, il materiale che attirano tende a vorticare attorno all'oggetto mentre si avvicina. Quando ciò accade, la gravità esercitata dai materiali nella massa vorticosa tende a fondersi, determinando un disco di accrescimento. Gli astrofisici hanno studiato la dinamica dei dischi di accrescimento per molti anni, ma non sono stati in grado di capire come il momento angolare venga trasferito dalle parti interne di un dato disco di accrescimento alle sue parti esterne mentre il materiale nel disco si avvicina sempre più all'oggetto centrale .
I metodi utilizzati per studiare i dischi di accrescimento hanno comportato lo sviluppo di formule matematiche, simulazioni al computer e modelli del mondo reale utilizzando liquidi che vorticano come vortici. Nessuno degli approcci si è tuttavia dimostrato adatto, il che ha portato i ricercatori a cercare nuovi modelli. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo per generare un disco di accrescimento fatto di frammenti di metallo liquido che girano nell'aria.
Per imitare l'azione di un disco di accrescimento del mondo reale, i ricercatori hanno applicato un campo elettrico radiale a una massa di metallo liquido. Il campo è stato generato spingendo la corrente tra un cilindro e un elettrodo circolare circostante. Il processo tiene prigionieri i pezzi di metallo mentre orbitano attorno a un punto centrale. Non esiste un corpo centrale, ovviamente, per imitare una stella o un buco nero, invece, l'azione è controllata utilizzando bobine sopra e sotto il piano predefinito.
Utilizzando il loro approccio, i ricercatori sono stati in grado di controllare sia il grado di turbolenza che la velocità di rotazione del disco. Hanno anche aggiunto sonde per saperne di più sul momento angolare e hanno scoperto che era guidato dalle parti interne del disco ai bordi esterni da flussi turbolenti, come alcuni hanno teorizzato. + Esplora ulteriormente
© 2022 Rete Science X
