研究：磁重聯(lián)引發(fā)的光和熱排放可能是由黑洞附近的等離子體引起

這些發(fā)現(xiàn)有可能改善整個(gè)宇宙基本天體物理過程的基礎(chǔ)知識(shí)。等離子體，也被稱為物質(zhì)的第四種狀態(tài)，由自由漂浮的電子和原子核或離子組成，占可觀測(cè)宇宙的99%。科學(xué)家們正在研究如何在被稱為托卡馬克的圓環(huán)形裝置中容納等離子體，從而人來利用產(chǎn)生太陽和恒星巨大能量的核聚變反應(yīng)，此外他們還在研究其天體物理特性。在地球上復(fù)制核聚變可以為發(fā)電提供一個(gè)幾乎無限的能量來源。

當(dāng)磁場(chǎng)線斷裂并重新連接并釋放出能量時(shí)就會(huì)發(fā)生重新連接。科學(xué)家對(duì)這一過程感興趣四因?yàn)樗坪踉谡麄€(gè)宇宙中都有發(fā)生--從跨越光年的等離子體到實(shí)驗(yàn)室中的桌面實(shí)驗(yàn)。據(jù)了解，研究人員用了一個(gè)新的模型加上以前收集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，等離子體中的一種擺動(dòng)被稱為磁動(dòng)不穩(wěn)定性(MRI)從而迫使磁場(chǎng)聚集在一起。由此產(chǎn)生的吸積盤內(nèi)的重聯(lián)則釋放出能被觀察到的熱量和光。

PPPL物理學(xué)家Fatima Ebrahimi表示：“這些吸積盤重聯(lián)過程是等離子體物理學(xué)界的新事物。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)已經(jīng)在那里放了很久了，我們終于把它弄明白了！”Ebrahimi是在《The Astrophysical Jorunal Letters》上報(bào)告這些結(jié)果的論文的共同作者。據(jù)悉，新的計(jì)算機(jī)模擬顯示出來的等離子體比以前更加詳細(xì)。其他模型只模擬了被稱為剪切盒的等離子體的一小部分，并且還需要假設(shè)這些發(fā)現(xiàn)適用于等離子體的其他部分。“剪切盒提供了指導(dǎo)，但它們并不是故事的全部，”Ebrahimi強(qiáng)調(diào)道。

這種盒子并沒有顯示出重聯(lián)過程中的所有等離子體行為。而另一方面，這項(xiàng)研究中使用的高保真模擬揭示了更多的中間步驟。對(duì)論文的第一作者Jarrett Rosenberg來說，這些實(shí)驗(yàn)是一種研究坩堝。他說道：“這對(duì)我來說是非常新的領(lǐng)域。我在學(xué)校沒有學(xué)習(xí)過等離子體物理學(xué)也沒有寫過研究論文。但我很高興能涉足這個(gè)世界。”

對(duì)于未來，Ebrahimi表示：“我們希望運(yùn)行更大的模擬以更好地了解每一步到底發(fā)生了什么。這樣一來，你就能學(xué)到新的物理學(xué)知識(shí)，當(dāng)以后發(fā)生更復(fù)雜的事情時(shí)，你就知道原因了！”