Uzay Nesneleri ve X-Işını Radyasyonu Üzerine Yeni Araştırma
Bilim dünyasının dikkatini çeken bir çalışma, Physical Review E dergisinde yayımlandı. Uzay nesnelerinin X-ışını radyasyonunun analizi, astrofiziğin en temel ve önemli araştırma yöntemlerinden biri olarak öne çıkmaktadır. ‘MEPhI’ Ulusal Araştırma Nükleer Üniversitesi’nden bilim insanlarının belirttiğine göre, güçlü X-ışınlarının kozmik kaynaklarından biri, karadeliklerin toplanma diskleridir. Bu diskler, karadeliğe düşen ve plazma haline gelerek ısınan maddelerin birikiminden oluşur.
Karadeliğin toplanma diski ile benzer özelliklere sahip plazmanın, ilk defa küçük bir miktar halinde laboratuvar ortamında oluşturulduğu belirtildi. MEPhI Lazer ve Plazma Teknolojileri Enstitüsü’nden Doç. Filipp Korneev, “Astrofizik, uzun bir süre gözlemcilerin alanı olarak kabul ediliyordu. Çünkü inceledikleri olaylara etki etmek ya da onları canlandırmak, en hafif tabiriyle, zor görünüyordu. Ancak deneyimimizi eşsiz kılan, elde edilen plazmanın parametrelerini ölçeklendirmeye gerek kalmaması. Bu plazma, Cygnus X-1 gibi temas eden çift yıldız sistemlerindeki karadeliklerin çevresindeki gerçek plazmanın parametrelerine uyum sağlıyor” şeklinde açıklamada bulundu.
Bilim insanlarının yorumlarına göre, bu tür X-ışını kaynaklarının oluşumundaki anahtar faktör, indüksiyonu birkaç bin Tesla’ya kadar çıkarabilen güçlü bir manyetik alanın varlığıdır. Deneyin amacı, MEPhI Lazer ve Plazma Teknolojileri Enstitüsü ile Bordeaux Üniversitesi CELIA laboratuvarından gelen bilim insanlarının iş birliğiyle geliştirdiği plazmada, bu tür manyetik alanlar oluşturma yöntemini test etmekti. Korneev, “Deney, uyguladığımız yöntemin rekor büyüklükte ultra yüksek yarı-sabit manyetik alanlar yaratmanın yanı sıra, bu manyetik alanlar içerisinde meydana gelen yüksek enerji yoğunluğuna sahip plazmaları modellemeyi de mümkün kıldığını gösterdi” ifadelerini kullandı.
Bu yeni yöntem, hedefin spiral şeklindeki iç yüzeyi boyunca güçlü bir lazer ışınının yansıması fikrine dayanıyor. Deneyde hedef olarak, birkaç yüz mikron çapa sahip ince bir rulo parçası kullanıldı. Yaklaşık 330 Joule enerjiye sahip bir pikosaniyeli lazer palsı, neredeyse tamamen hedefteki boşlukta soğurularak içinde göreceli bir plazma ve en az 2 bin Teslalık bir manyetik alan oluşturdu. Korneev, “Oldukça güçlü bir lazerin, sadece 10^-12 saniye gibi kısa bir süre boyunca hedefe odaklanmış olması sayesinde, palsın gücü, Dünya’da tüketilen tüm enerjinin yaklaşık yirmi katı olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, hedefin içinde, birkaç pikosaniyelik bir süre için, milyarlarca derece ısıya ve 10^18/cm³ parçacık yoğunluğuna sahip bir plazma oluştu. Bu plazma, en az 2 bin Teslalık manyetik alanın içinde tutuldu ve bu da X-ışını kaynaklarının aktif bölgesindeki plazmanın parametrelerine denk geliyor” şeklinde konuştu.
Elde edilen sıcak ve yüksek oranda mıknatıslanmış plazmanın, eksiksiz astrofizik sisteminin en önemli özelliklerini taşıyacak kadar büyük bir hacme sahip olduğu ifade edildi. Bilim insanları, bunun deneyin geometrisi sayesinde mümkün olduğunu belirterek, “Plazmanın içindeki manyetik alanlar, zıt manyetik çizgilerin temas ettiği noktada, ışık hızına yakın hızlarda partikül akışlarının ortaya çıkmasına neden olan manyetik alan imhası meydana gelecek şekilde birbirine doğru yöneltildi” dedi.
Ayrıca, bu yeni yöntemin gelecekte yönlendirilmiş parçacık ışınları oluşturma tekniğini geliştirerek daha doğru ve güçlü hale getireceği belirtilmektedir. Bu tür cihazlar, deneysel bilim, tıp ve güvenlik sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Araştırma, Japonya (Osaka Üniversitesi), Fransa (Bordeaux Üniversitesi) ve Rusya’dan bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip tarafından gerçekleştirildi. Deney, Osaka Üniversitesi Lazer Mühendisliği Enstitüsü’ndeki LFEX lazer makinesi içinde yapıldı.
Kaynak: Sputnik
