ดิสก์สะสมคืออะไร?

Aug 19 2015
เมื่อคุณคิดถึงร่างกายของจักรวาลที่ลึกลับขนาดใหญ่เช่นดิสก์สำหรับสะสมน้ำที่หมุนวนรอบอ่างอาบน้ำของคุณอาจไม่ใช่สิ่งแรกที่คุณควรนึกถึง แต่เดี๋ยวก่อนฟิสิกส์ใช้เวทมนตร์เหมือนกันในทุกระดับ
ดิสก์สะสมเป็นวิธีหนึ่งที่ทำให้เราสามารถมองเห็นดวงดาวและแม้แต่หลุมดำได้

ดิสก์เสริมจะดูเหมือนสิ่งที่คุณอาจติดตั้งไว้ในเดสก์ท็อปพีซีสมัยก่อนเพื่อโหลดโปรแกรม ("ในการเล่น" Oregon Trail "ให้เริ่มต้นด้วยการใส่แผ่นดิสก์สำหรับสะสมของคุณ") แต่แผ่นดิสก์สำหรับสะสมจะเย็นกว่า เราพบพวกมันในสถานที่ที่น่าสนใจที่สุดในจักรวาล คุณสามารถมองเห็นดิสก์สะสมในระบบดาวคู่หรือรอบ ๆหลุมดำเป็นต้น แต่คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าคุณกำลังมองหาอะไรอยู่? "บอก" ที่ใหญ่ที่สุดของดิสก์สะสมคือมันล้อมรอบวัตถุท้องฟ้า (เช่นดาวหรือหลุมดำ) ที่มีรัศมีหนาทึบ

วงแหวนท้องฟ้านั้นเป็นสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นดิสก์สะสม: ก๊าซฝุ่นสสาร ในกรณีของหลุมดำดิสก์สะสมจะเกิดขึ้นเมื่อก๊าซหรือสสารใด ๆ ที่เข้ามาใกล้ถูกกระชากเข้าไปในรู เรื่องนั้นก็พังลงไป

แต่รอสักครู่: มันไม่ได้ตกลงมาตรงๆ แต่เป็นเพราะกระบวนการที่เรียกว่าการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมซึ่งเป็นผลมาจากความเร็วที่กระทำต่อวัตถุที่ตกลงมาสสารจะหมุนไปตามที่สสารหมุนวนไป เร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อมันเข้าใกล้แตกออกเป็นอะตอม เช่นเดียวกับน้ำที่ระบายลงในอ่างอาบน้ำสสารจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ รู อะตอมของมันจะแผ่ออกเหมือนพายพิซซ่าที่หมุนวนอยู่บนท้องฟ้า - สร้างโดนัทที่คลุมเครือของดิสก์การเพิ่มปริมาณ ในที่สุดสสารก็สูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมและตกลงสู่จุดต่ำสุด [ที่มา: Astronomy Cast ]

แต่ทำไมหลุมดำถึงมีเรื่องสนุก ๆ ดาวยังสร้างดิสก์เสริม ลองนึกภาพสองดาวในระบบดาวคู่ดาราเหล่านี้ไม่เพียงแค่อยู่ติดกันเท่านั้น ดวงที่เล็กกว่าโคจรรอบดวงที่ใหญ่กว่า ดาวดวงใหญ่ดึงก๊าซหรือสสารใด ๆ จากดาวดวงน้อยเข้าไปในนั้นในที่สุดก็กลืนพวกมัน - แต่ไม่ทันที่ก๊าซหรือสสารจะถูกดึงเข้าสู่วงโคจรรอบเพื่อนบ้านที่มีมวลมากกว่าสร้าง (คุณได้มาแล้ว!) ดิสก์สะสม [ที่มา: Ciardullo ].

ดิสก์สะสมเป็นวิธีหนึ่งที่ทำให้เราสามารถมองเห็นดวงดาวและแม้แต่หลุมดำได้ แรงเสียดทานระหว่างก๊าซและสสารทำให้ดิสก์การสะสมมีความร้อนสูง เราสามารถเห็นรังสีเอกซ์ที่ก๊าซที่ร้อนจัดของแผ่นเร่งปฏิกิริยาให้ออกมา ดิสก์สะสมยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุมวลของหลุมดำได้อีกด้วย เมื่อดิสก์เข้าใกล้หลุมดำมากขึ้นมันจะเร็วขึ้นและได้รับพลังงาน นอกจากนี้ยังให้รังสีซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์ระบุได้ว่าสสารเคลื่อนที่เร็วเพียงใด จากนั้นพวกเขาสามารถคาดการณ์มวลของหลุมดำได้ [ที่มา: Robbins et al. ].

เผยแพร่ครั้งแรก: 19 ส.ค. 2015

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับดิสก์สะสม

ดิสก์เพิ่มความร้อนเป็นอย่างไร?
ตามที่ Max Planck Institute for Astrophysicsแรงเสียดทานระหว่างก๊าซและสสารทำให้ดิสก์สะสมที่ขอบหลุมดำร้อนมาก นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าอุณหภูมิอาจสูงถึง 10 ล้านองศา
ดิสก์เสริมช่วยนักวิทยาศาสตร์ได้อย่างไร?
ดิสก์สะสมสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ระบุมวลของหลุมดำได้ เมื่อดิสก์เข้าใกล้หลุมดำมากขึ้นมันจะเร็วขึ้นและได้รับพลังงาน นอกจากนี้ยังให้รังสีซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์ระบุได้ว่าสสารเคลื่อนที่เร็วเพียงใด จากนั้นนักดาราศาสตร์สามารถคาดคะเนมวลของหลุมดำได้
ดิสก์เสริมสร้างจากอะไร?
แผ่นสะสมมวลสารล้อมรอบวัตถุท้องฟ้า (เช่นดาวหรือหลุมดำ) ที่มีรัศมีหนาทึบ วงแหวนท้องฟ้านั้นเป็นสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นดิสก์สะสม: ก๊าซฝุ่นสสาร
ทำไมดิสก์เสริมจึงแบน?
สสารหมุนวนไปในหลุมดำ สสารที่หมุนวนเร็วขึ้นและเร็วขึ้นเมื่อเข้าใกล้มากขึ้นและแตกออกเป็นละออง เช่นเดียวกับน้ำที่ระบายลงในอ่างอาบน้ำสสารจะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ รู อะตอมของมันจะแผ่ออกเพื่อสร้างโดนัทที่คลุมเครือของดิสก์การสะสม ในที่สุดสสารจะสูญเสียโมเมนตัมเชิงมุมและตกลงสู่จุดต่ำสุด
ดิสก์สะสมปรากฏอยู่ที่ไหนในระบบสุริยะ?
หลุมดำและระบบดาวคู่

ข้อมูลเพิ่มเติมมากมาย

บทความที่เกี่ยวข้อง

  • กาแลคซีทำงานอย่างไร
  • จะเกิดอะไรขึ้นถ้า Earth หยุดหมุน?
  • เข็มขัดดาวเคราะห์น้อยทำงานอย่างไร
  • หลุมดำทำงานอย่างไร
  • ดาวทำงานอย่างไร

แหล่งที่มา

  • นักดาราศาสตร์ "ดิสก์การขับถ่าย" 11 กรกฎาคม 2556 (11 กันยายน 2557) http://www.astronomycast.com/2013/07/ep-306-acclusion-discs/
  • Ciardullo โรบิน "วิวัฒนาการดาวคู่" มหาวิทยาลัยเพนน์สเตท (11 กันยายน 2557) http://www2.astro.psu.edu/users/rbc/a1/lec16n.html
  • สารานุกรมบริแทนนิกา. "ดิสก์การขับถ่าย" 2014 (11 กันยายน 2014) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/3072/acclusion-disk
  • Krimm, Hans. "ถามนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์" นาซ่า. 6 พฤศจิกายน 2543 (11 กันยายน 2557) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/001106a.html
  • Masetti, Maggie “ คุณได้ยินหลุมดำไหม” นาซ่า. 29 ตุลาคม 2556 (11 กันยายน 2557) http://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2013/10/29/maggies-blog-can-you-hear-a-black - รู /
  • Robbins, Stuart และคณะ "หลุมดำ." การเดินทางผ่านกาแล็กซี่ 11 มกราคม 2549 (11 กันยายน 2557) http://burro.astr.cwru.edu/stu/stars_blackhole.html
  • วันเจ๊ก, คริสโตเฟอร์. "วงแหวนรอบหลุมดำ" นาซ่า. 21 กุมภาพันธ์ 2554 (11 กันยายน 2557) http://solarsystem.nasa.gov/scitech/display.cfm?ST_ID=265