17 สิงหาคม 2556

Published สิงหาคม 17, 2556 by with 0 comment

ผลความปั่นป่วนในจักรวาลดาวและการสร้างหลุมดำ

  เพียงวิธีการดาวและหลุมดำในจักรวาลที่มีความสามารถที่จะสร้างจากการหมุนไม่ว่าเป็นหนึ่งในคำถามใหญ่ของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ สิ่งที่เราจะทราบได้ว่าสนามแม่เหล็กรูปภาพอย่างเด่นชัดในภาพ แต่ความเข้าใจในปัจจุบันของเราคือการที่พวกเขาได้ทำงานถ้าไม่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี - แต่ในจานหมุนนี้ไม่เสมอกรณี ตอนนี้สิ่งพิมพ์ใหม่โดย Helmholtz-Zentrum  Dresden-Rossendorf ฟิสิกส์ ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ "จดหมาย กายภาพทบทวน(Physical Review)" แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กยังสามารถทำให้เกิดความปั่นป่วนภายใน "โซนที่ตายแล้ว(dead zones)" จึงทำให้บทบาทสำคัญในการทำความเข้าใจของเราในปัจจุบันของวัตถุเพียงวิธีที่มีขนาดกะทัดรัด รูปแบบในจักรวาล


เมื่อJohannes Keplerเป็นครั้งแรกที่เสนอกฎของเขาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในช่วงต้นของศตวรรษที่ 17, เขาไม่ได้เล็งเห็นบทบาทของจักรวาลส่วนกลางสนามแม่เหล็กที่จะเล่นในการสร้างระบบดาวเคราะห์ วันนี้เรารู้ว่าในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็ก, มวลจะไม่สามารถทำให้ตรงไปยังจุดศูนย์กลางในร่างกายมีขนาดกะทัดรัดเช่นดาวและหลุมดำ ตัวอย่างหนึ่งที่โดดเด่นคือระบบสุริยะของเราที่เกิดขึ้น 4.6 พันล้าน ปีที่ผ่านมาผ่านการล่มสลายของเมฆขนาดยักษ์ของก๊าซที่มีแรงโน้มถ่วงดึงอนุภาคเข้มข้นอยู่ตรงกลาง,  ปิดท้ายด้วยการก่อตัวของจานที่มีขนาดใหญ่. "เหล่านี้เพิ่มดิสก์จะมีเสถียรภาพมากจากมุมมองของ อุทกพลศาสตร์(hydrodynamic)เป็นไปตามกฎของเคปเลอร์ของการเคลื่อนไหวเพิ่มขึ้นแรงผลักดันเชิงมุมของดาวเคราะห์จากศูนย์ไปทางเส้นรอบวง" HZDR ของตัวเอง ดร.Frank Stefani อธิบาย "เพื่อที่จะอธิบายได้ว่าอัตราการขยายตัวของดาวและหลุมดำได้มีกลไกที่จะมีชีวิตอยู่ซึ่งทำหน้าที่เสถียรภาพในจานหมุนและที่ในเวลาเดียวกันทำให้มวลจะถูกส่งไปยังศูนย์และโมเมนตัมเชิงมุม(angular momentum)ต่อเส้นรอบวง."

เป็นช่วงต้นของ ค.ศ.1959, Evgenij Velikhov คาดคะเนได้ว่าสนามแม่เหล็กที่มีความสามารถในความปั่นป่วนภายในกระตุ้นกระแสการหมุนที่มีความเสถียร ถึงแม้ว่าก็ไม่มีอะไรจนกระทั่ง ค.ศ.1991 นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์Steven Balbus และJohnHawleyได้อย่างเต็มที่เข้าใจความสำคัญพื้นฐานของความไม่แน่นอนนี้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (MRI) ในการสร้างโครงสร้างของจักรวาล Balbus และHawleyจะเป็นผู้รับปีนี้หนึ่งล้านดอลล่าShawรางวัลสำหรับนักดาราศาสตร์ซึ่งจะได้รับในกันยายน ค.ศ.2013 อย่างไรก็ตามการสั่งซื้อเพื่อให้แน่ใจว่า MRI ใช้งานได้จริงและจานที่จะต้องแสดงให้เห็นเป็นระดับต่ำสุดของการนำไฟฟ้า ในพื้นที่ของการนำต่ำเช่น "โซนที่ตายแล้ว" ของจานกำเนิดดาวเคราะห์หรือภูมิภาคที่ห่างไกลจากเพิ่มดิสก์ที่ล้อมรอบหลุมดำผล MRI เป็นตัวเลขยากที่จะเข้าใจและดังนั้นจึงเป็นเรื่องของความขัดแย้ง นักวิทยาศาสตร์ HZDR ที่ถึงวันที่ได้รับส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการศึกษาทดลองของ MRI ได้ขณะนี้นำเสนอคำอธิบายทฤษฎีใหม่สำหรับปรากฏการณ์นี้





การแข่งขันระหว่างนักฟิสิกส์และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์

  หากคุณพยายามและจำลอง MRI ในการทดลองโลหะเหลวที่มีสนามแม่เหล็กเฉพาะที่มุ่งเน้นในแนวตั้งด้านนี้จะต้องมีกำลังค่อนข้างแรง ในช่วงเวลาเดียวกันตั้งแต่ความเร็วในการหมุนจะต้องมีสูงมากเหล่านี้ประเภทของการทดลองที่มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากและประสบความสำเร็จป่านนี้ได้เลือนหาย ย้อนกลับไปในปี ค.ศ.2005 สำหรับครั้งแรกที่เคย ดร. Stefani และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ HZDR และสถาบันดาราศาสตร์ฟิสิกส์ไลบ์นิซพอทสดั(the Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)การจัดการเพื่อประสบความสำเร็จในการจำลองกระบวนการของจักรวาลในห้องทดลอง ยการเพิ่มสนามแม่เหล็กวงกลมหนึ่งแนวตั้งพวกเขาก็สามารถที่จะสังเกตเห็น MRI ที่สำคัญแม่เหล็กขนาดเล็กและความเร็วในการหมุน ตามที่Steven Balbus และ Hantao Ji ต่อฉบับที่สิงหาคมปัจจุบันของฟิสิกส์นิตยสารวันนี้ซึ่งเป็นหนึ่งในจุดด่างดำจากนี้ "MRI เป็นเกลียว" คือความจริงที่ว่ามันจะทำหน้าที่มั่นคงโปรไฟล์การหมุนที่มีความสูงชันไปสู่เส้นรอบวงซึ่งสำหรับตอนนี้ ไม่รวมถึงรูปแบบการหมุนทำตามคำสั่งกฎเคปเลอร์

สนามแม่เหล็กและกระแสการหมุนเสริมกำลังซึ่งกันและกัน

  นักวิทยาศาสตร์ HZDRตอนนี้ กำลังนับ นี้การโต้เถียงฟิสิกส์ดาราศาสตร์สำคัญกับข้อมูลเชิงลึกล่าสุดของพวกเขาคำนวณโดย ดร.Oleg Kirillov และ ดร.Frank Stefani ได้แสดงให้เห็นว่า MRI เป็นเกลียวมากนำไปใช้กับรายละเอียดการหมุน Keplerian ถ้าเพียง แต่สนามแม่เหล็กกลมที่ผลิตได้ทั้งหมดจากภายนอกแต่อย่างน้อยส่วนหนึ่งมาจากภายในจานเพิ่ม "นี่คือในความเป็นจริงสถานการณ์มากจริงมากขึ้น ในกรณีที่มากที่สุดว่ามีไม่ได้อยู่ในแนวตั้งสนามเรากำลังมองหาที่ปัญหาของสิ่งที่มาก่อน - ไก่หรือไข่สนามแม่เหล็กวงกลมทำหน้าที่มั่นคงจานและความวุ่นวายเกิดการสร้างส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กในแนวตั้ง พวกเขาจะทำซ้ำสนามแม่เหล็กวงกลมเพราะรูปแบบพิเศษของการเคลื่อนไหวการหมุนของจาน. "ไม่ว่าจะมีหรือไม่มีสนามแม่เหล็กในแนวตั้ง, การคำนวณในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่า MRI เป็นไปได้แม้จะอยู่ในพื้นที่ของการไฟฟ้าต่ำเช่น" โซนที่ตายแล้ว "- นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ บางสิ่งบางอย่างที่ไม่เคยคิดว่าก่อนหน้านี้ที่เป็นไปได้

นักวิทยาศาสตร์ HZDRได้แรงหนุนจากประสบการณ์ที่ยาวนานของพวกเขากับจักรวาลทดลองสนามแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการ, จากรูปแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโลกมีเสถียรภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนไปตลอดทางจนถึง Tayler ความไม่แน่นอน หลังมีการถกเถียงกันในหมู่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์มีการอ้างอิงถึงเครื่องบินไอพ่นของจักรวาลและการก่อตัวของดาวนิวตรอน, ท่ามกลางคนอื่น ๆ แต่ยังจะต้องมีการพิจารณาในการก่อสร้างขนาดใหญ่แบตเตอรี่โลหะเหลวเช่น ในเวลานี้นักวิทยาศาสตร์กำลังวางแผนการทดลองขนาดใหญ่โดยใช้โซเดียมเหลวซึ่งพวกเขาหวังที่จะตระหนักถึงกว่าไม่กี่ปีถัดไปเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ DRESDYN "เมื่อเราได้รับการทดลองนี้ ซึ่งเป็นครั้งแรกที่เคยจะรวม MRI กับความไม่แน่นอน Tayler ขึ้นและทำงานเรามากจะช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราทำงานร่วมกันระหว่างปรากฏการณ์ต่างๆแม่เหล็กของจักรวาล "happy Stefani พูดว่า โดยไม่คำนึงถึงซึ่งเป็นหนึ่งที่จะผลักดันซองจดหมายในการแข่งขันนี้เป็นมิตร - นักฟิสิกส์ทดลองหรือนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ทฤษฎี - โมเมนตัมเชิงมุมในฟิสิกส์ดาราศาสตร์และในห้องทดลองจะยังคงเป็นหัวข้อการประกวดอย่างรุนแรง




คำทับศัพท์
discs เป็น จาน,แผ่นดิสก์ ในบทความนี้ใช้คำว่า จาน ครับ เพราะถ้าใช้แผ่นดิสก์ จะติดความบทความนี้ผิดครับ

ขอขอบคุณข้อมูลจากHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
ขอบคุณครับ

0 ความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นได้เลยครับ :)