นักฟิสิกส์สามารถสร้างลำพลาสม่า (Plasma Jet) ในห้อง Lab ได้เป็นผลสำเร็จ

ทบทวนก่อนอ่าน

เรื่องที่อาจทำให้สับสนกับโพสต์ก่อนหน้าก็คือ Hawking Radiation กับ Plasma Jet เป็นคนละเรื่องกันนะครับ โดยที่

Hawking Radiation = ตามทฤษฎีจะหมายถึง “รังสี” ที่ปลดปล่อยออกมาจากหลุมดำ
Plasma Jet = เป็น “มวลสาร” ที่มีไอออน หรือมีความเป็นขั้วทางประจุไฟฟ้าที่ปลดปล่อยมาจากหลุมดำ, ดาวฤกษ์เกิดใหม่ หรือกาแล็กซีบางแห่ง

นักฟิสิกส์สามารถสร้างลำพลาสม่า (Plasma Jet) ในห้อง Lab ได้เป็นผลสำเร็จ 2 — นักฟิสิกส์สร้างพลาสม่าเจ็ทในห้องแลปได้เป็นผลสำเร็จ

นักวิจัยอิสราเอลทดลองสร้างหลุมดำเสมือนผลสอดคล้องกับทฤษฎีแผ่รังสี Hawking

ซึ่งปรากฏการณ์อย่างหลังตรวจจับได้ง่ายกว่า แค่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลก็เจอแล้วครับ ตามรูปโพสต์เลย นั่นคือ กาแล็กซีทรงรี Messier 87 ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลในปี 2009

เดิมการศึกษา Plasma Jet พลังงานสูงจะต้องอาศัยการสังเกตการณ์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ส่องไปยังอวกาศอันไกลโพ้น แต่ตอนนี้นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Princeton สามารถสร้างมันขึ้นมาในห้อง Lab ให้สังเกตกันได้อย่างใกล้ ๆ

Lan Gao หนึ่งในผู้นำวิจัยจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐ (U.S. Department of Energy) และ Edison Liang จากมหาวิทยาลัย Rice สามารถสร้างลำ Plasma Jet ที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กในระดับสูงได้สำเร็จ

ความยากที่ไม่มีใครทำได้ก่อนหน้า

หนึ่งในข้อท้าทายสำหรับการสร้าง Plasma Jet ก็คือ การทำให้ลำ Plasma Jet มีความเสถียร ไหลเร็วระดับ Supersonic และมีสนามแม่เหล็กในระดับสูงมาก

วิธีการที่ทีมใช้สร้าง Plasma Jet ก็คือ ใช้แสงเลเซอร์จากเครื่อง OMEGA Laser โดยยืมมาจากมหาวิทยาลัย Rochester จากแลป Laser Energetics ซึ่งใช้หัวเลเซอร์ถึง 20 หัวระดมยิงไปยังเป้าพลาสติกรูปวงแหวน (Ring-Shaped)

ภายหลังจากการยิง พลังงานจากเลเซอร์จะสร้างพลาสม่าเล็ก ๆ จำนวนมากและเกิดการฟูและขยายตัวออกมา สร้างความดันสูงภายในของวงแหวน

ณ ระดับความดันสูงดังกล่าว จะเกิดการปลดปล่อยลำ Plasma Jet ยื่นออกมายาวประมาณ 4 มิลลิเมตร และมีสนามแม่เหล็กที่สูงมากถึง 100 Tesla ซึ่งเพียงพอให้นักฟิสิกส์ได้สังเกตสมบัติของมันได้อย่างใกล้ ๆ

การสังเกตและวัดผลการทดลอง

ทีมจาก Laser Energetics มีเครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์ในระดับสูง โดยข้อมูลที่ได้จาก Plasma Jet ได้แก่

ความหนาแน่นของลำ Plasma Jet (Jet’s density)
อุณหภูมิ
ความยาว
การเกาะกลุ่มเข้าด้วยกันระหว่าง Plasma หนึ่งในข้อสงสัยของนักฟิสิกส์ คือ ทำไมมันถึงเกาะกลุ่มกันได้ดีขณะอยู่ในอวกาศ
และรูปร่างของสนามแม่เหล็กรอบๆ Plasma Jet

การเก็บข้อมูลดังกล่าวจะช่วยประเมินและนำไปใช้อธิบาย Plasma Jet ที่มีแหล่งกำเนิดในอวกาศ

ในการทดลองครั้งต่อไป Gao และทีมงานจะค้นหาคำตอบให้ได้ว่า