Поделиться
Теорию формирования звезд проверяют в лабораторных условиях
Ученые из Принстонского университета провели лабораторный эксперимент, моделирующий условия, необходимые для формирования звезд и планет, сообщает PhysOrg.
Целью эксперимента было проверить теорию, выдвинутую в 1991 году, которая утверждает, что главную роль в аккреции вещества играет магниторотационная неустойчивость. Для этого ученые сначала решили доказать, что гидродинамическая турбулентность не может лежать в основе механизма аккреции.
Аккреционные диски звезд состоят из плазмы, пыли и других веществ. Д-р Джереми Гудман (Jeremy Goodman) и его коллеги в своем эксперименте смоделировали аккреционный диск с помощью двух концентрических цилиндров и воды, которой заполнялось пространство между цилиндрами.
Цилиндры длиной 28 см могли независимо вращаться вокруг общей оси. Внутренний цилиндр, изготовленный из стали, имел диаметр 7,1 см, внешний цилиндр диаметром 20,3 см был изготовлен из пластика – это позволило наблюдать наблюдения за процессами, происходящими внутри него. Внутренний и внешний цилиндры вращались независимо в одну сторону с разными скоростями - 1200 и 160 оборотов в минуту соответственно. На обоих концах цилиндров имелось два вращающихся диска. Эти диски приводились в движение с разными скоростями при помощи отдельных двигателей через 6 концентрических трубок.
Пространство между цилиндрами заполнялось водой. Т.к. в воде не возникает существенный электрический ток и не происходит взаимодействие с магнитным полем, в ней не возникают магниторотационные неустойчивости, и все процессы происходят под действием гидродинамической турбулентности.
Ученые планируют провести новые эксперименты, в которых пространство между цилиндрами будет заполняться жидким металлом (67% галлия, 20,5% индия и 12,5% олова), который будет взаимодействовать с внешним магнитным полем, направленным вдоль оси цилиндров.
Компьютерное моделирование показывает, что когда к вращающемуся жидкому металлу будет приложено сильное магнитное поле, в следствие магниторотационной неустойчивости угловой момент от внутреннего цилиндра будет передаваться внешнему. Физики надеются, что с помощью нового эксперимента им удастся подтвердить теорию, что именно магниторотационная неустойчивость ответственна за передачу углового момента в аккреционном диске и, следовательно, за формирование звезд.
Короткая ссылка
