Oamenii de știință de la CERN au reușit să creeze o minge de plasmă asemănătoare cu cea care apare într-o gaură neagră care consumă tot

Deși aproape nimic nu scapă de găurile negre și chiar și lumina este complet absorbită acolo, acești viermi cosmici sunt foarte stângaci când vine vorba de „mâncare”.

Procesele fizice intense care au loc în împrejurimile lor aruncă materiale în spațiu, în unele cazuri agregându-se în materie care accelerează aproape cu viteza luminii.

Se crede că aceste jeturi relativiste, așa cum sunt numite, conțin o plasmă formată din electroni și echivalentele lor de antimaterie, pozitroni. Exact cum este creată această materie și ce efecte are este greu de măsurat decât prin observații astronomice și simulări pe computer, deoarece găurile negre sunt (din fericire) foarte departe de noi.

Cu toate acestea, oamenii de știință de la CERN au decis să creeze propria versiune a unei explozii de plasmă aici, pe Pământ, în condiții de laborator.

Folosind High Radiation Material Facility (HiRadMat), echipa a colectat 300 de miliarde de protoni de la instalația Super Proton Synchrotron și i-a tras în ținte de grafit și tantal. Acest lucru declanșează un lanț de interacțiuni de particule care generează suficiente perechi electron-pozitron pentru a menține o stare stabilă a plasmei.

În primul rând, protonii se ciocnesc cu nucleul de carbon din grafit, eliberând suficientă energie pentru a arde particulele elementare din interior. Printre aceștia se numără pionii neutri, care se descompun rapid în raze gamma de înaltă energie. Razele gamma generate interacționează cu câmpul electric al tantalului, care, la rândul său, produce perechi de electroni și pozitroni.

Acest experiment complex a produs zece trilioane de perechi electron-pozitron, mai mult decât suficient pentru a începe să se comporte ca un nor de plasmă astrofizic real.

„Scopul principal al acestor experimente este de a reproduce în laborator microfizica fenomenelor astrofizice, precum găurile negre și ploile de stele neutroni, iar ceea ce știm despre aceste fenomene provine aproape în întregime din observații și cercetări astronomice”, a spus coautorul studiului. Gianluca Gregori. Simulări pe computer, dar telescoapele nu pot studia fizica precisă, iar simulările implică calcule aproximative. „Experimentele de laborator reprezintă o oportunitate de a construi o punte între aceste două abordări.”

Grupul de colaborare Fireball a folosit instalația HiRadMat a CERN pentru a produce analogi ai jeturilor de materie și antimaterie care curg din unele găuri negre și stele neutronice. „Fireball Experiments este una dintre cele mai recente completări semnificative la portofoliul HiRadMat”, a adăugat Alice Guyot, Director de Operațiuni Facilități.