Οι φυσικοί στο Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) κατάφεραν να αναπαράγουν σε μικρογραφία μια από τις πιο ακραίες διεργασίες του σύμπαντος: τους πίδακες πλάσματος που παρατηρούνται σε νεαρά άστρα και σε μαύρες τρύπες. Παρόλο που το εργαστηριακό μοντέλο είναι μικρότερο και λιγότερο ισχυρό από αυτά που παρατηρούνται στο διάστημα, οι ανακαλύψεις είναι σημαντικές.
Οι εκρήξεις πλάσματος, που μπορεί να εκτείνονται σε εκατομμύρια έτη φωτός στο διάστημα, είναι ακόμα ένα μυστήριο για τους επιστήμονες. Για παράδειγμα, όταν μια μαύρη τρύπα “τρώει” υλικό, μέρος αυτού επιταχύνεται κατά μήκος των μαγνητικών γραμμών στον πόλο της τρύπας και εκτοξεύεται σε μορφή πίδακα.
Δύο μαύρες τρύπες “χορεύουν” καθώς γαλαξίες συγκρούονται!
Η ομάδα του PPPL, με επικεφαλής τη φυσικό Σοφία Μάλκο, χρησιμοποίησε την τεχνική της πρωτονικής ακτινομετρίας για να μελετήσει την αλληλεπίδραση μεταξύ μαγνητικών πεδίων και πλάσματος. Δημιούργησαν πλάσμα με λέιζερ και παρακολούθησαν την αλληλεπίδραση του πλάσματος με το μαγνητικό πεδίο, καταγράφοντας τις αλλαγές και τις αναταραχές που προκύπτουν.
Ανακάλυψαν ότι οι μαγνητικοί τομείς διογκώνονται υπό την πίεση του πλάσματος, δημιουργώντας μπουρμπουλήθρες και σχήματα που μοιάζουν με μανιτάρια, παρόμοια με το πώς το γάλα αναμιγνύεται με τον καφέ. Αυτή η ασταθής κατάσταση, γνωστή ως magneto-Rayleigh Taylor, επιβεβαιώνει μια θεωρία που δεν είχε παρατηρηθεί άμεσα μέχρι τώρα.
Η έρευνα δεν περιορίζεται μόνο στην αστροφυσική και τους πίδακες πλάσματος σε μαύρες τρύπες. Οι γνώσεις που αποκτήθηκαν για τις αλληλεπιδράσεις πλάσματος και μαγνητικών πεδίων μπορούν να συμβάλλουν στη βελτίωση των μοντέλων που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη πυρηνικών αντιδραστήρων σύντηξης, προσφέροντας ελπίδες για καθαρή και αποδοτική ενέργεια στο μέλλον.
