Ученые разработали недорогую и простую в сборке экспериментальную установку, которая позволяет моделировать процессы, происходящие в протопланетных дисках — структурах из газа и пыли, окружающих молодые звезды.
Протопланетные диски являются колыбелью планет, в них из микроскопических частиц постепенно формируются небесные тела, достигающие размеров тысяч километров. За такими процессами сложно наблюдать из-за масштабов и длительности событий, а из цифровая симуляция не всегда способна охватить все физические детали. Поэтому ученые все чаще обращаются к аналоговым экспериментам — физическим моделям, которые воспроизводят ключевые элементы исследуемых явлений.
Созданная специалистами из Университета Грайфсвальда и Института астрономии общества Макса Планка в Гейдельберге установка представляет собой водоворот в цилиндрическом резервуаре, который создается при помощи обычного аквариумного оборудования. Конструкция включает два акриловых цилиндра разного диаметра, расположенных друг над другом, с центральным сливом и двумя подаваемыми по дну встречными струями воды. В результате получается устойчивый вихрь, напоминающий торнадо, форма которого имитирует гравитационное поле, действующее в протопланетном диске. Чтобы проследить поведение частиц, в воду добавили полипропиленовые бусины, плотность которых близка к плотности воды, что позволило им оставаться на поверхности и свободно перемещаться в потоке. Движение этих бусин фиксировалось высокоскоростной камерой, а траектории анализировались с помощью специального алгоритма.
Источник: hi-tech.mail.ru