Fizykom z Kalifornijskiego Instytutu Technologii udało się w warunkach laboratoryjnych odtworzyć zjawisko dżetu – wąskiej strugi materii, jaka może wytrysnąć między innymi z młodej gwiazdy, czarnej dziury lub jądra galaktyki. Chociaż utworzony dżet miał zaledwie 32 centymetry, fizycy twierdzą, że mechanizm jego powstania jest analogiczny.

W eksperymencie naukowcy poddawali działaniu pola magnetycznego plazmę uzuskaną z gazu pod wpływem silnego prądu elektrycznego. Namagentyzowana plazma w sposób naturalny dąży do wytryśnięcia w postaci wąskiej strugi.

Autorami eksperymentu są profesor Paul Bellan, dr Setthivoine You oraz student Gunsu Yun. Jego opis ukazał się w magazynie Physical Review Letters.

Teoretycy stworzyli modele i symulacje wyjaśniające na bazie magnetohydrodynamiki mechanizm powstawania strug, ale ten wynik jest pierwszym odtworzeniem namiastki astrofizycznych dżetów w laboratarium.

Najważniejsze podobieństwo pomiędzy wytworzonym w małej skali dżetem a obserwowanymi w Kosmosie jest mechanizm prostowania się pola magnetycznego pod wpływem pewnego rodzaju ściskania, które prowadzi do analogicznego procesu kolimacji – tworzenia zbieżnej wiązki.

Astronomiczne strugi są przyspieszane przez siły magnetyczne a także niosą pola magnetyczne z sobą. Niesione pole magnetyczne jest zamrożone w plaźmie dżetu i nawinięte na niego. Gdy gęstość plazmy się zwiększa, linie pola również zostają stłoczone, zwiększając w jeszcze w większym stopniu gęstość plazmy.

Naukowcy proponują dokładnie taki scenariusz powstawania dżetów, gdyż właśnie tak postępowali w swoim eksperymencie. Były one bardzo gęste, szybki i cienkie.

Bellan podkreśla, że opisane doświadczenie jest wynikiem wielu lat pracy grupy, bazuje na znaczącym i długotrwałym wysiłku włożonym w próby uzyskania energii w wyniku fuzji nuklearnej. Do korzystania z tej energii potrzebne jest kontrolowanie ekstremalnie gorącej plazmy, a jako efekt dodatkowy badań nad plazmą udało się opisać egzotyczne zjawisko astrofizyczne.

Autor

Anna Marszałek