Астрофизики проверяют важную гипотезу формирования магнитных полей в космосе

Во Вселенной присутствует большое число магнитных полей, которые окружают многие космические объекты, начиная от планет и заканчивая галактиками и гигантскими скоплениями галактик. Астрофизики уже давно пытаются выяснить, какой механизм лежит в основе формирования магнитных полей объектов Вселенной.

Используя мощнейшие в мире лазеры, команда исследователей под руководством ученых из Чикагского университета, США, экспериментально подтвердила одну из наиболее популярных современных гипотез генерации магнитного поля – гипотезу турбулентного динамо. Создав горячую турбулентную плазму в области пространства размером с монету, просуществовавшую в этой области не более нескольких миллиардных долей секунды, исследователи получили представление о том, как турбулентные потоки плазмы могут усилить слабое магнитное поле до получения интенсивности поля, сравнимой с интенсивностями магнитных полей Солнца, далеких звезд и галактик.

Используя компьютерный симулятор физических процессов под названием FLASH, разработанный Вычислительным центром Flash Чикагского университета, исследователи смоделировали эксперимент, проведенный затем в лаборатории OMEGA Laser Facility для воссоздания условий турбулентного динамо плазмы.

Механическое динамо производит электрический ток при вращении катушки в магнитном поле. В астрофизике теория динамо предполагает обратный процесс - движение электрически проводящей жидкости формирует и поддерживает магнитное поле.

Основная сложность проведения физического эксперимента для изучения механизма турбулентного динамо состоит в получении плазмы с экстремально высокой температурой и летучестью, поскольку именно такая плазма способна изгибать, растягивать и усиливать магнитные поля. После проведения множества предварительных симуляций на суперкомпьютере исследователи из Чикагского университета успешно поставили физический эксперимент, в ходе которого два кусочка фольги размером с монетку каждый были подвергнуты облучению мощными лазерами, в результате чего сформировались две струи плазмы, столкновение которых привело к формированию турбулентных потоков.

Исследование вышло в журнале Nature Communications; главный автор П. Цеферакос (P. Tzeferacos).

Источник