МOСКВA, 23 нoя — РИA Нoвoсти. Мeждунaрoдный кoллeктив aстрoфизикoв при учaстии сoтрудникoв Нaциoнaльнoгo исслeдoвaтeльскoгo ядeрнoгo унивeрситeтa «МИФИ» прoвeл лaбoрaтoрнoe мoдeлирoвaниe приращения массы небесного тела путем гравитационного притяжения материи из окружающего космического пространства (аккреции). Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.© Фото : ESO/L. CalçadaАстрономы раскрыли один из секретов рождения «плевков» черных дыр
Изучение аккреции дает информацию об обмене массой, энергией и взаимном расположении между «собирающим» объектом и его окружением. Именно благодаря данному процессу формируются планетные системы вокруг звезд. Часто это происходит при образовании молодых звезд, а также в двойных системах, где, например, роль получателя материи играет черная дыра, а «донором» часто оказывается нейтронная звезда.
Окружающий материал (электронная плазма, «газ» из отдельных ионов и электронов) и молодая звезда связаны линиями магнитного поля, которое воздействует на частицы в составе плазмы, изменяя их траекторию и направляя к звезде на сверхзвуковых скоростях. Столкновение разогревает вещество до нескольких миллионов градусов, возникает избыточное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение в так называемой аккреционной колонне, в результате чего могут измениться физические и химические структуры вокруг молодой звезды.
Есть много ограничений, связанных с наблюдением и моделированием процессов в астрофизике. Например, при «живом» наблюдении за звездами и измерении различных параметров могут возникнуть расхождения в отношении одной и той же характеристики. Поэтому масштабные лабораторные эксперименты помогают изучить процессы аккреции с новой стороны.© ESO/M. KornmesserАстрофизики обнаружили в космосе кольцо ядовитого спирта
В проведенном при участии сотрудников НИЯУ МИФИ исследовании была создана новая экспериментальная платформа, обеспечивающая однородность внешнего магнитного поля для максимального приближения к астрофизическим событиям. Результаты, полученные с помощью лабораторного подхода и использования новой платформы, дают первые прямые свидетельства образования оболочки плотной ионизированной плазмы, охватывающей центральную область притока вещества.
Исследователи показали, что вещество после столкновения объектов может выбрасываться наружу и снова фокусироваться магнитным полем в сторону налетающего потока. При этом формирование плазменной оболочки, окружающей возмущенное ядро, может привести к уменьшению выхода рентгеновского излучения. Эта находка объясняет возможную причину несоответствия измерений при аккреции вещества согласно оптическим и рентгеновским наблюдениям.
«Наши результаты подчеркивают необходимость правильного учета поглощения излучения в плазме для грамотного моделирования аккреционных процессов в молодых звездах. Разработанная нами лабораторная платформа также открывает исследование по ряду других вопросов. Например, изменяя ориентацию потока по отношению к магнитному полю, можно исследовать альтернативные каналы аккреции», — комментирует один из авторов статьи, сотрудник Института Лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Евгений Филиппов.
