তরল-ধাতু পরীক্ষা অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল অ্যাক্রিশন ডিস্কের অনুকরণ করে

ফ্রান্সের গবেষকরা একটি নতুন পরীক্ষা তৈরি করেছেন যা নাক্ষত্রিক এবং ব্ল্যাক হোল অ্যাক্রিশন ডিস্কের গতিবিদ্যা সম্পর্কে আমাদের বোঝার উন্নতি করতে পারে। ডিজাইন করেছেন মারলোন ভার্নেট এবং সহকর্মীরা প্যারিসের সোরবোন ইউনিভার্সিটিতে, পরীক্ষাটি তরল ধাতুর ঘূর্ণায়মান চাকতি ধারণ করতে রেডিয়াল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং উল্লম্ব চৌম্বক ক্ষেত্রের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে। এটি দলটিকে ডিস্কের মধ্যে কীভাবে কৌণিক ভরবেগ স্থানান্তরিত হয় তা পর্যবেক্ষণ করার অনুমতি দেয় - এমন কিছু যা গ্রহ গঠন এবং ব্ল্যাক হোলের আশেপাশের অঞ্চলগুলির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে।

অ্যাক্রিশন হল এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে একটি তারা বা ব্ল্যাক হোলের মতো একটি বিশাল বস্তু তার চারপাশ থেকে গ্যাস এবং ধূলিকণা নিয়ে আসে। এর ফলাফল হল একটি বৃত্তাকার অ্যাক্রিশন ডিস্ক, যেখানে গ্যাস এবং ধূলিকণা বিশাল বস্তুর কাছাকাছি এবং কাছাকাছি হচ্ছে। নাক্ষত্রিক সিস্টেমে, গ্রহগুলি অ্যাক্রিশন ডিস্কের মধ্যে তৈরি হয় এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তাদের অ্যাক্রিশন ডিস্ক থেকে বিকিরণ পর্যবেক্ষণ করে ব্ল্যাক হোল অধ্যয়ন করতে পারে।

ধূলিকণা এবং গ্যাসকে বৃহদাকার বস্তুর কাছাকাছি যাওয়ার জন্য, এটিকে কোনো না কোনোভাবে কৌণিক গতি হারাতে হবে। ফলস্বরূপ, কৌণিক ভরবেগ অবশ্যই একটি অ্যাক্রিশন ডিস্কের ভিতর থেকে এর বাইরের প্রান্তে স্থানান্তর করতে হবে। ঠিক কীভাবে এটি ঘটে, তবে এটি একটি রহস্য রয়ে গেছে। একটি সম্ভাবনা হল যে ঘূর্ণায়মান ডিস্কের অংশের ভিতরের এবং বাইরের অংশগুলির মধ্যে ঘর্ষণ কৌণিক ভরবেগকে বাইরের দিকে স্থানান্তরিত করে - তবে এটি ঘটতে চাকতির সান্দ্রতা অনেক কম বলে মনে হয়।

অশান্ত শিয়ার প্রবাহিত হয়

একটি আরও যুক্তিযুক্ত ব্যাখ্যা হল যে কৌণিক ভরবেগ স্থানান্তর ডিস্কে অশান্ত শিয়ার প্রবাহ দ্বারা উন্নত হয়। কিন্তু, টেলিস্কোপ ইমেজ এবং কম্পিউটার সিমুলেশন উভয়ের সাথে কয়েক দশকের ঘনিষ্ঠ পরীক্ষা সত্ত্বেও, এই অশান্তি চালানোর প্রক্রিয়াগুলি এখনও অস্পষ্ট।

এটি অ্যাস্ট্রোফিজিসিস্টদের ল্যাবে নিয়ে যেতে এবং অ্যাক্রিশন ডিস্কের অ্যানালগগুলি পরীক্ষা করতে অনুপ্রাণিত করেছে। একটি সাধারণ পরীক্ষায় দুটি স্বাধীনভাবে ঘূর্ণায়মান সিলিন্ডারের মধ্যে একটি তরল স্থান থাকে। অভিকর্ষের পরিবর্তে, দুটি সিলিন্ডারের সাথে সান্দ্র ঘর্ষণের মাধ্যমে তরলটি গতিতে চালিত হয়। সিলিন্ডারের ঘূর্ণন গতি সামঞ্জস্য করে, গবেষকরা বাস্তব অ্যাক্রিশন ডিস্কগুলিতে পর্যবেক্ষণ করা রেডিয়াল গতিগুলিকে পুনরায় তৈরি করতে পারেন - কীভাবে কৌণিক ভরবেগ বাইরের দিকে পরিবাহিত হয় তার কিছু অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

যাইহোক, এই সেটআপটি অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল অ্যাক্রিশন ডিস্কের একটি আদর্শ অ্যানালগ হওয়া থেকে অনেক দূরে। মাধ্যাকর্ষণ শক্তির বিপরীতে তরলের গতি কেবলমাত্র নয়, তরলটি অবশ্যই উপরের এবং নীচের ক্যাপগুলির দ্বারা উল্লম্বভাবে ধারণ করা উচিত। সান্দ্র ঘর্ষণের মাধ্যমে, এই সীমানাগুলি তরলকে গৌণ প্রবাহের সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়, যার প্রকৃত বৃদ্ধি চাকতিতে কোন প্রতিরূপ নেই।

সীমিত মাধ্যমিক প্রবাহ

তাদের গবেষণায়, ভার্নেটের দল একটি নতুন পরীক্ষা তৈরি করেছে যাতে একটি তরল ধাতু একটি রেডিয়াল বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা গতিতে চালিত হয়। এই ক্ষেত্রটি একটি বাইরের, রিং-আকৃতির ইলেক্ট্রোড এবং একটি কেন্দ্রীয় সিলিন্ডারের মধ্যে একটি কারেন্ট পাস করে উত্পন্ন হয়। যদিও তরলটি এখনও উল্লম্বভাবে আবদ্ধ থাকে, তবে গৌণ প্রবাহের ব্যাপ্তি একটি উল্লম্ব চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা ডিস্কের উপরে এবং নীচে স্থাপন করা কয়েল দ্বারা তৈরি হয়।

তাদের পরীক্ষায়, গবেষকরা তরলটির ঘূর্ণন গতি এবং এর অশান্তির স্তর উভয়ই নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হন। সেন্সর দিয়ে তরল পরীক্ষা করে, তারা আবিষ্কার করেছিল যে কৌণিক ভরবেগ প্রকৃতপক্ষে ডিস্কের বাল্কের ভিতরে অশান্ত প্রবাহ দ্বারা বাইরের দিকে চালিত হয়েছিল। আরও কী, এটি আণবিক সান্দ্রতার খুব কম মানগুলিতে ঘটেছে। এটি বাস্তব অ্যাক্রিশন ডিস্কের পর্যবেক্ষণের মতো, যেখানে উপাদানটি তার কৌণিক ভরবেগ হারায় এবং ভিতরের দিকে পড়ে - গ্যাস এবং ধুলোতে সান্দ্রতার স্পষ্ট অভাব থাকা সত্ত্বেও।

মাধ্যমিক প্রবাহ এখনও পরীক্ষায় উপস্থিত রয়েছে, যার অর্থ হল দলটি অ্যাক্রিশন ডিস্কে অশান্ত প্রবাহকে সম্পূর্ণরূপে অনুকরণ করতে সক্ষম হয়নি। তবে আরও উন্নতির সাথে, গবেষকরা আশা করেন যে স্থগিত তরল ধাতব ডিস্কগুলি শীঘ্রই জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের তারা পর্যবেক্ষণ করা অ্যাক্রিশন ডিস্কগুলির সাথে সম্পর্কিত অশান্তির মাত্রা অনুমান করতে সক্ষম করবে।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি.