宇宙で観測される最も美しい構造のいくつかは、若い原始星や恒星の質量のブラックホールなど、降着する星から遠ざかる超音速物質の複雑なジェットです。通常ブラックホールまたは空腹の若い星に供給している、ディスクから落ちるガスは、何らかの形で方向転換されて星間物質（ISM）に吹き込まれます。
降着円盤の物質がどのようにして急速な流出に変わり、しばしば結びついた塊の流出ガスの雲を形成するかを理解するために、多くの作業が行われています。一般的な考えは、恒星ジェットは（消防ホースのような）定常流で噴出され、周囲のISMと相互作用して、そのように分裂するというものでした。しかし、プラズマ物理学者、天文学者、計算科学者の間のユニークなコラボレーションは、これらの結び目構造の背後にある真の性質を明らかにした可能性があります。 彼らは結びついたのではなく、彼らはそのように生まれました…
“支配的な理論によると、ジェットは本質的には安定した流れで物質を噴出する消防ホースであり、空間内のガスや塵と衝突すると流れが壊れますが、結局そうではないようです。ロチェスター大学の天体物理学の教授であり、最近の出版物の共著者でもあるアダム・フランクは言った。フランクによると、国際的な協力によって明らかになったエキサイティングな結果は、恒星周辺降着円盤から噴出されているガスの安定した流れではなく、ジェットが「弾丸またはバックショットのように発射されている」ことを示唆しています。したがって、広大な恒星ジェットがねじれ、結び目があり、高度に構造化されているように見えるのも不思議ではありません。
共同研究のメンバーであるインペリアルカレッジロンドンのセルゲイレベデフ教授と彼のチームは、実験室で星の物理学を再現する試みを行い、実験は既知の恒星ジェットの物理学と非常によく一致しました。レベデフによる先駆的な研究は、これまでに行われた可能性のある「最良の」天体物理実験を称賛されています。
アルミニウムディスクを使用して、Lebedevはそれに強力なエネルギーパルスを適用しました。最初の数十億分の1秒以内に、アルミニウムが蒸発し始め、小さなプラズマ雲が発生しました。このプラズマは、原始星に引きずり込まれている微視的なプラズマに相当する降着円盤アナログになりました。ディスクの中央には、アルミニウムが完全に浸食されて穴ができていました。この穴を通して、ディスクの下に適用されている磁場が貫通する可能性があります。
プラズマと相互作用する磁場のダイナミクスは、拡張された恒星ジェットの観測された特性を正確に描写しているように見えます。最初は、磁場がプラズマをディスクの穴の周囲に押しやりますが、その構造は、気泡を作成し、次にねじれて反り、プラズマジェットに結び目を形成することによって進化します。次に、非常に重要なイベントが発生します。最初の磁気「気泡」がはじかれ、押し流されます。別の磁気バブルが形成され、プロセスがもう一度繰り返されます。これらの動的プロセスにより、プラズマのパケットがバースト的に放出され、安定した古典的な「消防ホース」の方法では放出されません。
“宇宙でこれらの美しいジェットを見ることができますが、磁場がどのように見えるかを確認する方法はありません」とフランクは言います。 「私は外に出て星にプローブを突き刺すことはできませんが、ここでいくつかのアイデアを得ることができます。そして、フィールドは奇妙で絡み合った混乱のようです.”
この宇宙現象を実験室実験に縮小することにより、研究者たちは恒星ジェットの構造を駆動する可能なメカニズムにいくつかの光を当てました。磁気プロセス、 ない ISMの相互作用は、進化した後ではなく、生まれたときに恒星ジェットの結び目の構造を形成します。
出典：EurekAlert
