21 августа 2019, среда, 12:13
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

21 августа 2013, 13:31

Рождению звезд способствует магнитная нестабильность

фото: butdoesitfloat.com
фото: butdoesitfloat.com

В последнем номере журнала Physical Review Letters появилась статья группы германских физиков из дрезденского Центра Дрезден-Россендорф им. Гельмгольца (HZDR), которая, похоже, поставила точку в астрофизической проблеме, более полувека не поддававшейся решению. Они показали, каким образом космические магнитные поля участвуют в формировании звезд и прочих небесных тел.

Звезды формируются из огромных газо-пылевых облаков; те, в свою очередь, под действием гравитационного притяжения из бесформенной массы постепенно превращаются в аккреционные диски, что происходит дальше – не совсем понятно.

Дело в том, что такие диски, согласно законам Кеплера, обладают высокой стабильностью, где каждая пылинка движется строго по своей орбите, и, соответственно, никакие звезды в таком диске сформироваться не в состоянии. Для этого нужно, чтобы что-то нарушило высокую кеплеровскую стабильность.

В 1959-м году Евгений Велихов предположил, что таким нарушителем дискового спокойствия могут быть внутренние магнитные поля, что они способны вызывать турбулентности внутри стабильно вращающихся потоков вещества. Гипотеза долго оставалась без должного внимания – ведь магнитное поле может воздействовать на электропроводящие вещества, а в случае с аккреционными дисками это далеко не всегда так – в них существуют большие «мертвые зоны», где электропроводность отсутствует.

Проблема сдвинулась с места только в 1991-м году, когда два американских физика-теоретика, Стивен Бэлбас (Steven Balbus) и Джон Хоули (John Hawley) доказали, что в «мертвых зонах» магнитная вращательная нестабильность (MRI - magneto rotational instability) существует и играет важную роль в формировании космических структур. Их теория долгое время вызывала множество споров, поскольку MRI работает в зонах с низкой электропроводимостью, но в таких зонах и у протопланетных дисков, и на периферии аккреционных дисков, окружающих сверхмассивные черные дыры, численные расчеты затруднены, и оставалось неясным, достаточна ли эта магнитная нестабильность для того, чтобы создавать из пыли компактные космические тела.

Они наложили круговое магнитное поле на вертикальное и сумели регистрировать MRI при небольших магнитные полях и скоростях вращения.

Группа доктора Фрэнка Стефани (Frank Stefani) из HZDR решила заменить расчеты экспериментом. В 2005-м году ученые совместно с коллегами из Лейбницевского института астрофизики в Потстдаме сумели в эксперименте с жидким металлом смоделировать космические процессы в лаборатории. Они наложили круговое магнитное поле на вертикальное и сумели регистрировать MRI при небольших магнитные полях и скоростях вращения. Правда, тут же возникло серьезное возражение от других физиков, которые доказывали, что такие «спиральные» нестабильности могут дестабилизировать «вращательные профили» дисков только на самой периферии, где законы Кеплера не работают и о стабильности поэтому нет речи вообще, а в остальных участках дисков поля слишком слабы для возникновения нужных турбулентностей.

Аргумент был серьезным, а ответом на него стала статья в Physical Review Letters.  По их расчетам, там происходит что-то вроде положительной обратной связи - круговые магнитные поля вносят пусть малую, но дестабилизацию во вращательные профили диска, а эта турбулентность приводит к возникновению вертикального магнитного поля, которое, в свою очередь, усиливает его круговую компоненту.

На этом полувековые мытарства вокруг магнитного вмешательства в процессы рождения звезд не заканчиваются, споры продолжаются. В течение нескольких следующих лет команда доктора Стефани будет проводить эксперименты с жидким натрием, - эти эксперименты, как ожидаются, смогут прояснить ситуацию.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.