El cosmos es un vacío salpicado de estrellas y un número cada vez mayor de planetas recientemente observados más allá de nuestro sistema solar. Sin embargo, la forma en que estas estrellas y planetas se formaron a partir de nubes de polvo y gas interestelar sigue siendo un misterio.
El estudio de los agujeros negros proporciona pistas que podrían ayudar a resolver este misterio. Los agujeros negros generalmente se representan como aspiradoras que absorben toda la materia y la luz cercanas. Pero en realidad, las nubes de polvo y gas llamadas discos de acreción giran alrededor de los agujeros negros,gradualmente acercándose más y más hasta que caen en los agujeros negros.
Investigadores del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton ayudaron a verificar uno de los modelos propuestos sobre cómo funciona este proceso. Su trabajo, apoyado por la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias, el Departamento de Energía, la Fundación Simons, el Instituto de Estudios Avanzados y el KavliEl Instituto de Física Teórica, se presentará en la reunión de la División de Física de Plasma de la Sociedad Estadounidense de Física en Portland, Oregon.
Los objetos típicos que orbitan una estrella, como los planetas que giran alrededor de nuestro sol, continúan orbitando durante miles de millones de años porque su momento angular permanece sin cambios, evitando que caigan hacia adentro. El momento angular de dicho sistema es una cantidad conservada; permanece constantea menos que actúe otra fuerza. Si por alguna razón, el momento angular de un objeto en órbita disminuye, puede caer hacia adentro hacia la estrella.
A diferencia de los planetas aislados, la órbita de la materia en un disco de acreción más denso y abarrotado puede experimentar fuerzas, como la fricción, que hacen que pierda el momento angular. Sin embargo, tales colisiones no son suficientes para explicar qué tan rápido debe caer la materia hacia adentro para formarseplanetas en un tiempo razonable, pero la inestabilidad magnetorrotacional, en la cual las fuerzas magnéticas toman el lugar de las colisiones, puede proporcionar una explicación.
Los investigadores hicieron un experimento simulando este proceso usando un dispositivo giratorio lleno de agua. Se graba un video de una bola de plástico roja llena de agua a medida que se aleja del centro del dispositivo. Un resorte en el experimento conecta la bola a unpost para simular fuerzas magnéticas. Las mediciones de posición de la bola indican que el comportamiento de su momento angular es consistente con lo que se espera de la inestabilidad magnetorrotacional.
Los investigadores ahora están realizando experimentos utilizando metales líquidos giratorios para estudiar lo que sucede en los discos de acreción con fuerzas magnéticas reales presentes. Los experimentos confirman qué tan fuerte afecta el campo magnético al metal y allanan el camino hacia una clara comprensión del papel que juegan los camposdiscos de acreción. Los resultados combinados marcan un paso significativo hacia una explicación más completa del desarrollo de los cuerpos celestes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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