अमेरिका में शोधकर्ताओं ने एक ऐसा प्रयोग तैयार किया है जो खगोलभौतिकीय अभिवृद्धि डिस्क की जटिल गतिशीलता को पहले से कहीं अधिक बारीकी से अनुकरण करने का प्रयास करता है। प्रिंसटन विश्वविद्यालय के यिन वांग और उनके सहयोगियों ने अपनी सिम्युलेटेड डिस्क में अवांछित प्रवाह से बचने के लिए पिछली प्रायोगिक तकनीकों को अपनाकर ऐसा किया, जबकि मैग्नेटो-रोटेशनल अस्थिरता का अधिक बारीकी से प्रतिनिधित्व किया, जिसे वास्तविक अभिवृद्धि डिस्क में उभरने के लिए माना जाता है।
अभिवृद्धि डिस्क पदार्थ के घूमने वाले भंवर हैं जो बड़े पैमाने पर वस्तुओं के रूप में बनते हैं जैसे कि ब्लैक होल और नए बनने वाले तारे अपने अंतरतारकीय परिवेश से गैस और धूल इकट्ठा करते हैं। इस सामग्री का प्रवाह ग्रह निर्माण की ओर जाता है और कुछ ब्लैक होल के आसपास से उत्सर्जित होने वाली तीव्र विकिरण उत्पन्न करता है।
गैस और धूल के लिए विशाल वस्तु के करीब जाने के लिए, इसे कोणीय गति को डिस्क के बाहरी किनारे पर स्थानांतरित करना होगा - और यह कैसे होता है इसका एक स्पष्टीकरण खगोलविदों को नहीं मिला है। एक प्रमुख सिद्धांत यह है कि यह स्थानांतरण डिस्क में अशांत प्रवाह द्वारा संचालित होता है। इस विचार का पता लगाने के लिए, पिछले अध्ययनों ने टेलर कूएट सेटअप का उपयोग किया है जिसमें एक द्रव दो संकेंद्रित सिलेंडरों के बीच की खाई को भरता है जिसे स्वतंत्र रूप से घुमाया जा सकता है।
प्रयोगशाला में खगोल भौतिकी
बाहरी सिलेंडर को आंतरिक सिलेंडर की तुलना में अधिक धीरे-धीरे घुमाकर, और उनके संबंधित गति को ध्यान से नियंत्रित करके, शोधकर्ता जितना संभव हो सके अभिवृद्धि डिस्क विकसित करने की गति को बारीकी से फिर से बना सकते हैं। यहां उनका उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि क्या अशांत प्रवाह वास्तव में उनके कोणीय गति हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार हो सकता है।
हालाँकि, इस स्पष्ट सीमा से परे कि ये गतियाँ गुरुत्वाकर्षण द्वारा संचालित नहीं होती हैं, द्रव को भी ऊपरी और निचले कैप द्वारा लंबवत रूप से समाहित किया जाना चाहिए। यह द्रव में द्वितीयक प्रवाह का परिचय देता है, वास्तविक अभिवृद्धि डिस्क में कोई एनालॉग नहीं होता है। एक हाल के एक अध्ययन पेरिस में किया गया एक तरल धातु डिस्क पर एक ऊर्ध्वाधर चुंबकीय क्षेत्र को लागू करके इन अवांछित प्रवाह के प्रभाव को कम कर देता है - वास्तविक अभिवृद्धि डिस्क की विद्युत चालकता को और अधिक बारीकी से फिर से बनाना। हालांकि, पेरिस की टीम ने वांछित अशांत प्रवाह को पूरी तरह से फिर से नहीं बनाया।
अभिवृद्धि डिस्क में अशांति के लिए एक संभावित चालक मैग्नेटो-रोटेशनल अस्थिरता (एमआरआई) है: जो बेहतर ढंग से समझा सकता है कि एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक अलग-घूर्णन, विद्युत प्रवाहकीय तरल पदार्थ को कैसे अस्थिर किया जा सकता है। इस अवधारणा का सैद्धांतिक रूप से व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है, लेकिन अभी भी टेलर कूएट प्रयोगों में इसकी पुष्टि नहीं हुई है क्योंकि उपयुक्त पैरामीटर सेट करने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है।
प्रवाहकीय तरल
वांग की टीम ने इस चुनौती का समाधान गैलिनस्टन नामक तरल पदार्थ का उपयोग करके किया है, जो गैलियम, इंडियम और टिन का एक तरल मिश्र धातु है जो पानी से लगभग दोगुना चिपचिपा होता है, और बिजली का लगभग 100 मिलियन गुना अधिक प्रवाहकीय होता है। माध्यमिक प्रवाह को खत्म करने के लिए, उन्होंने विद्युत रूप से संचालित कैप्स की एक जोड़ी भी लागू की, जो आंतरिक और बाहरी सिलेंडरों के बीच की गति से स्वतंत्र रूप से घूमती थी।
द्रव-धातु प्रयोग खगोलभौतिकीय अभिवृद्धि डिस्क का अनुकरण करता है
चूंकि उन्होंने सिलेंडर के घूर्णन अक्ष के साथ एक लंबवत चुंबकीय क्षेत्र लागू किया, शोधकर्ताओं ने तरल पदार्थ के चुंबकीय रेनॉल्ड्स संख्या को मापा, जो यह दर्शाता है कि एक चुंबकीय क्षेत्र एक प्रवाहकीय तरल पदार्थ के साथ कैसे संपर्क करता है। महत्वपूर्ण रूप से, उन्होंने इस मान को एक निश्चित सीमा से गुजरते हुए देखा: जिसके आगे आंतरिक सिलेंडर से गुजरने वाले चुंबकीय क्षेत्र की ताकत गैर-रैखिक रूप से बढ़ने लगी - यह दर्शाता है कि एमआरआई शुरू हो गया था।
सिमुलेशन भी इस व्यवहार को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम हैं, इसलिए टीम के अवलोकन वास्तविक प्रयोगों में अभिवृद्धि डिस्क गतिशीलता को पुन: पेश करने की शोधकर्ताओं की क्षमता में एक महत्वपूर्ण कदम हैं; और अंत में, अभिवृद्धि डिस्क में कोणीय गति के हस्तांतरण के आसपास के लंबे समय से चले आ रहे रहस्य का उत्तर देने में।
में अनुसंधान वर्णित है फिजिकल रिव्यू लेटर्स.
