سحابی جبار با چشم غیرمسلح در صورت فلکی جبار قابل مشاهده است و ستاره ی دوم در شمشیر جبار است. اخترفیزیکدانان معنقدند که چندین ساختار در سحابی، مناطق ستاره ساز هستند زیرا که نور با فرکانس بالا، از بسیای از مناطق فعال آن، سرچشمه میگیرد. اشعه ی گاما، اشعه ی ایکس و پرتوهای فرابنفش از این “تخم مرغ کیهانی” (توپ گازی غلیظ و درخشانی که به نظر میرسد در اثر فعالیت های همجوشی مشتعل شده) به ما میرسند.

ستاره شناسان هنوز به طور دقیق نمیدانند که ابری از گاز و گرد و غبار چگونه در نهایت به یک ستاره مبدل می شود. در درجه ی اول، به این دلیل که ستارگان از گرد و غبار ساخته نشده اند. یک ستاره از تمرکز جریان بیریکلند ساخته شده که مدارهایی را در اطراف کهکشان تشکیل میدهد. پینچ های الکترومغناطیسی پلاسما را برای تبدیل شدن به یک ستاره متمرکز میکند و یک جریان حلقوی در اطراف استوای ستاره تشکیل میدهد. چگالی جریان باعث تابش پلاسما در حلقه میشود. مدل الکتریکی چنین پدیده ای را در قالب رفتار ساختار پلاسما توضیح میدهد و آنها براساس قوانین دشارژ الکتریکی و مدار ها رفتار میکنند.

به جای فعالیت های مکانیکی و گاز سرد، ستاره های تابشی جدید سحابی جبار در افزایش جریان الکتریکی ساخته شده اند. لزومی ندارد تا مانع گرم شدن ستاره های جوان در اثر استحفاظ آنها در گرد و غبار سرد شویم. غلاف الکتریکی در اطراف یک ستاره ی جدید از جریان بیریکلندی که در کهکشان قرار دارد و در میان آن غوطه ور است انرژی دریافت میکند و براثر تخلیه ی الکتریکی شروع به تابش میکنند.

نظر کلی بر این است که گرد و غبار برای متراکم شدن سحابی عنصری ضروری میباشد. زمانی که گاز و گرد و غبار شروع به متراکم شدن و فروریزش میکنند،گرم تر میشوند و  شروع به تابش انرژی میکنند. بنابراین یک فشار رو به بیرون بر خلاف فشار درونی گرانش ایجاد میشود. اگر نیروی رو به بیرون به نیروی رو به درون گرانش غلبه کند، اتم ها قادر نیستند که به قدر کافی برای انجام همجوشی هسته ای به یکدیگر نزدیک شوند. با این حال، اگر گرد و غبار به قدر کافی سرد باشد، میتواند به گرمای ایجاد شده در اثر فروریزش گرانشی اجازه تابش دهد و به این ترتیب ستاره مشتعل میشود.

از سویی دیگر، زمانی که مدل الکتریکی مطرح شد، سحابی های سرد، گواهی از فعالیت های الکتریکی در دمای نزدیک به صفر مطلق بودند. تقارن دو قطبی از معمول ترین انواع سحابی ها هستند و بیشتر آنها برای تابش، به قدر کافی چگال هستند، زیرا که بعضی مناطق در آنها به طور فوق العاده ای داغ می باشد. نواحی میانی سحابی جبار سرد میباشد: اندازه گیری های رادیویی نشان داده است که دمای غبار در قسمت های داخلی سحابی یک واحد بالای صفر مطلق میباشد و ذرات غبار در مرکز سحابی به این دلیل که نور را بازتاب میکند قابل مشاهده است.

مدل صحیح برای یک سحابی، لامپ نئون میباشد که تنها در فرکانس تشدید از یک گاز کامل نور ساطع میکند. جریان الکتریسیته ی عبوری از داخل لوله باعث درخشش پلاسمای نئون به صورت زرد کم رنگ میشود. ستاره شناسان میگویند که امواج شوک حاصل از انفجار ابرنواختر قادر به ایجاد نور در همه ی فرکانس ها میباشد ولی تا این لحظه ۹۰ درصد نور سحابی های سیاره ای در محدوده ی فرکانس اکسیژن یونیزه شده است و به این ترتیب، این سحابی های سیاره ای باید به صورت لوله های تخلیه ی الکتریکی اکسیژن شناخته بشوند و نه توده ای از گرد وغبار سرد.

متاسفانه ستاره شناسان با نظریه ی «گاز داغ» که حاصل پنجاه سال آزمایش های همجوشی هسته ای است، فیزیک را آلوده نموده اند. فشرده کردن گاز داغ در ابعاد بسیار کوچک برای انجام همجوشی هسته ای ناکارآمد میباشد و استفاده از نظریه های کیفیت رفتار جمعی پلاسما میتواند بسیار سازنده تر باشد.

استفان اسمیت

ترجمه: فاطمه طهماسبی

Collective Quality – Translator: Fatemeh Tahmasebi

در توصیف ساختار سحابی ای که در عکس بالا دیده میشود ، معمولا، اصطلاح “خروج دو قطبی” استفاده میشود.اگر چه هنوز هم علت این اثر برای اکثریت ستاره شناسان گیج کننده باقی مانده است. نظر غالب برای اینکه چرا این ساختار ها به صورت گره ظاهر میشوند این است که گاز و گرد و غبار به صورت باد، می وزند. باد هایی که براثر امواج شوکی حاصل از انفجار ستاره ایجاد شده اند. در بسیاری از موارد، سحابی را، به دلیل انتشار اشعه ی ایکس و یا امواج فرابنفش شدید، به عنوان  تشکیل دهنده ی ستاره میشناسند و تصور میشود که فرآیند همجوشی هسته ای نیز در در داخل ابر اتفاق می افتد. بادها و امواج شوکی به عنوان دلایل تشکیل ابر های رشته ای شناخته شده اند… سحابی هایی با غلظت چنان کم که دود سیگار در مقابل آنها توپر به نظر میرسد که در نهایت با افزایش بیشتر غلظت به محلی برای متولد شدن ستارگان تبدیل میشوند.

از سویی دیگر،نظریه ی جهان الکتریکی آن چیزی که در فضا حرکت میکند را پلاسما میداند و نه گاز داغ! و برآن فیزیک الکتریسته اعمال میشود و نه فیزیک گاز داغ… پوسته ی یک سحابی سیاره ای دارای یک  یا چند غلاف و یا دولایه پلاسما  میباشد که همانند یک خازن عمل میکند  و به طور متناوب باعث ذخیره و آزادسازی انرژی میشود.جریان الکتریکی درون غلاف در داخل و یا خارج پوسته به طور متناوب افزایش و یا کاهش میابد.

حرکت ذرات باردار، جریان الکتریکی را تشکیل میدهد. این جریان الکتریکی توسط یک میدان مغناطیسی احاطه شده است که با افزایش فاصله کاهش میابد. میدان مغناطیسی، زمانی که تعداد بیشتری از ذرات باردار در یک امتداد حرکت کنند و یا سرعتشان بیشتر شود، افزایش می یابد. یون هایی که داخل میدان مغناطیسی در حرکتند به سمت محور جریان فشرده میشوند که این اثر را به اسم پینچ بنت میشناسیم.

یک تخلیه ی الکتریکی درون یک ابر پلاسمایی دولایه ای در امتداد محور خود ایجاد میکند.بارهای مثبت در یک طرف و بار های منفی در طرفی دیگر قرار میگیرند. یک میدان الکتریکی قوی بین دو طرف شکل میگیرد که اگر جریان به اندازه ی کافی قوی باشد باعث درخشش دولایه میشود در غیر این صورت این ساختار نامرئی وغیر قابل رویت است  که به آن اصطلاحا حالت تیره میگویند.

لامپ نئونی که تنها در فرکانس تشدید در یک گاز کامل از خود نور ساطع میکند میتواند مدل بهتری برای یک سحابی باشد. الکتریسیته ای که از درون گاز نئون میگذرد باعث شکل گیری پلاسما و درخشش آن به به صورت زرد کم رنگ میشود. گاز های دیگر، همچون اکسیژن و هیدروژن نور های آبی و قرمز ایجاد میکنند و به این ترتیب عناصر سنگین تر رنگ مخصوص به خودشان را دارند. سحابی حلقه نمایانگر تابش در همه ی آن طول موج هاست.

این ایده برای ستاره شناسانی که به شرایط مطلق گرانشی و جرم فک میکنند، نا آشناست و تعداد کمی از آن ها درباره ی ذرات باردار فک میکنند.آنها به ذرات باردار به عنوان یک جت و نه جریان بیریکلندی که در امتداد محور میدان قرار دارد، فکر میکنند. آنها در مورد تغییرات ناگهانی در چگالی و سرعت ذرات باردار به عنوان موج شوکی فکر میکنن نه دولایه های پلاسما که میتوانند منفجر شوند!

رفتار پلاسما با نوسانات در جریان بار الکتریکی هدایت میشود. به این معنا که نیروهای الکتریکی می توانند چندین بار قوی تر از گرانش باشند. دولایه ها میتواند پلاسما را به سلول هایی تقسیم نماید که دما و چگالی متفاوتی از هم داشته باشند.

در سحابی M57، عکس بالا، نمایی از پایین یک بشکه و نشان دهنده ی جریانات بیریکلندی که انرژی الکتریکی در آنها ذخیره میشود، میباشد. مناطق پینچ بنت در انتها دیده میشوند که پلاسما با جریان یافتن  و تخلیه ی الکتریکی درون این پینچ ها شروع به درخشش میکند.

استفان اسمیت

مترجم: فاطمه طهماسبی

The Ring is a Barrel – Translator: Fatemeh Tahmasebi

شکل ۱٫ مشاهده ای که توسط تلسکوپ فرمی از کهکشان IC 310 داشته است که در باند های انرژی ۱ تا ۱۰ گیگا الکترون ولت (چپ)، ۱۰ تا ۱۰۰ گیگا الکترون ولت (وسط) و ۱۰۰ تا ۳۰۰ گیگا الکترون ولت می باشد.

در واقع در مدل های کهکشان های نوع BL Lac انتظار می رود که تابش گاما در مقیاس های زمانی مختلف متغییر باشد، مقیاس زمانی که این تابش از سیاهچاله ی مرکزی عبور می کند. از طرفی، اگر تابش گامای مشاهده شده در جبهه ی موجی که در تعامل با مواد خروجی AGN و مواد میان خوشه ای است تولید شود، منبع تابش گاما در ابعاد ~𝐾𝑝𝑐 می باشد. به این معنی که تغییرات تابش گاما در مقیاس زمانی ذکر شده نمی تواند از حدود ۳^۱۰ سال کوتاه تر باشد. طبق داده های تلسکوپ MAGIC تغییرات تابش گامای IC 310 تقریبا ۴٫۸ دقیقه است!!! افق رویداد سیاه چاله ی کهکشان IC 310 سه برابر فاصله ی میان خورشید و زمین می باشد، به عبارتی دیگر نور برای پیمودن این فاصله ی ۴۵۰ میلیون کیلومتری حداقل به مدت زمان ۲۵ دقیقه نیاز دارد!

جدول ۱

مدل های معمول برای تولید اشعه ی گاما برای تغییرات در مقیاس زیر- افقی

تغییرات شار در مقیاس دقیقه ای به علت زیرساخت های کوچک تر از مقیاس افق رویداد که منجر به تابش های قدرتمند غیر یکنواخت می شود، است. این مدل ها عبارتند از:

۱٫ ساختارهای جت کوچک همراه با جت اصلی

۲٫ تعامل های ابری و ستاره ای

۳٫ مدل مگنتوسفری

طبق مدل ساختار های جت کوچک (۱)، پلاسموئید هایی که از باز اتصال مغناطیسی تشکیل می شوند همراه جت با سرعت نسبیتی حرکت می کنند که عامل اصلی تغییرات شار مشاهده شده در مقیاس دقیقه ای بلازار ها هستند. این مکانیزم یک پدیده اتصال از ناحیه ای بیرون مخروط نوری را پیش بینی میکند که می تواند تابش های متغیر در مقیاس روز کهکشان M87 را توضیح دهد. این مدل با مشاهده ی درخشندگی زیاد کهکشان IC 310 به چالش کشیده شده است.
مدل دوم (۲)، تعامل های میان ابرها و جت را در نظر می گیرند، به طوری که برخورد جت با مواد گازی داخل کهکشان تغییرات سریع را پیش بینی می کند. این مدل نیازمند یک جهت کاملا پایدار از پرتو ذرات شتابدار که با جت زاویه ی بزرگی بسازد است. که زاویه بین جت و ذرات شتابدار در کهکشان IC 310 بسیار کم است و با ناپایداری های پلاسمایی زیادی همراه است و این مدل نیز برای این کهکشان بر اساس فرضیات غیر فیزیکی استوار است.

در مدل مگنتوسفری (۳)، تصور می شود که شتاب ذرات به علت میدان های الکتریکی موازی با میدان های مغناطیسی است. این مکانیزم به عنوان مدلی برای ذرات گیر افتاده در مگنتوسفر پالسار ها بکار گرفته می شود، و همچنین می تواند برای مگنتوسفر سیاهچاله ها که به ارگوسفر آن لنگر انداخته استفاده شود.
سناریوی شکل (۲) برای منشأ مگنتوسفری تابش گاما: سیاهچاله ای که بیشترین چرخش را به دور خود دارد همراه با یک افق رویداد 𝑟𝑔 (کره ی سیاه) پلاسما را درون مرکز کهکشان IC 310 به هم فشرده می کند. در ارگوسفر سیبی شکل (آبی) که تا ۲𝑟𝑔 روی صفحه ی استوایی وسعت می یابد، شار خروجی به وسیله ی پدیده ی کشش چارچوبی (frame dragging) تولید می شود.
چرخش سیاهچاله موجب جدایی بار مگنتوسفر (قرمز) همراه با یک فضای خلاء قطبی (زرد) می شود. در این فضا، میدان الکتریکی مگنتوسفر یک مولفه ی موازی میدان مغناطیسی دارد که ذرات را به انرژی های فوق نسبیتی سوق می دهد. پراکندگی معکوس کامپتون و جفت زایی فراوان {ذرات} به علت تعامل آن ها با فوتون های گرمایی با انرژی کم حاصل از پلاسما که توسط سیاهچاله فشرده می شود عامل اصلی تابش گامای مشاهده شده است.

شکل ۲٫ مدل مگنتوسفری

تعبیر رفتار کهکشان IC 310 در کیهان شناسی پلاسما
هنگامی که دو تار پلاسما در یک میدان مغناطیسی قرار بگیرند که هرکدام حامل یک محور بار الکتریکی هستند، درفاصله ای از این محورها بار الکتریکی مخالف میدان مغناطیسی جریان می یابد این جریان که در هر دو رشته وجود دارد باعث می گردد که رشته ها به دور خودشان یک میدان مغناطیسی درست کنند که با جریان هایی که در رشته های دیگر هستند دچار برهمکنش های داخلی می شوند و نتیجتا نیرویی درست می شود که دو رشته را به هم نزدیک می کند. وقتی رشته ها به همدیگر نزدیک می شوند با یکدیگر فعل و انفعال می کنند تا یک جریان در سرتاسر هر رشته درست کنند . این جریان ترکیبی از حرکت پروتون ها و الکترون ها است .این جریانی که الکترون و پروتون آن را شکل داده اند دو سوی مخالف رشته ها را دور هم جمع می کند، که باعث می شود جریانی فرعی به دور لبه پلاسما در جهت خلاف جریان اصلی بگردد.
از آنجایی که الکترون سریع تر از پروتون حرکت میکند مقطع عرضی جریان رشته ها نا متعادل خواهد بود، این بدان معنی است که نقطه کشش بین رشته ها از مرکزشان انحراف دارد چنانچه دو رشته به سمت هم میپیچند بار اضافی داخل رشته ها همدیگر را دفع می کنند و مانند زمانی به نظر می رسد که در حال باردار شدن هستند . در این حالت به نظر می رسد دفع از طرف سطح داخلی رشته ها و جذب از طریق جریان اصلی رشته ها وجود دارد . دو رشته به هم می پیچند و یک مجموعه ی دو رشته ای گردان به وجود می آورند که این مجموعه می تواند به تنهایی مانند یک رشته ی جداگانه عمل کرده و به همان طریق قبلی با یک رشته ی دیگر ترکیب شود .
پلاسموید ها از طریق اثر –Z پینچ در رشته های پلاسما تولید می شوند. به علت وجود همین اثر، رشته های الکتریکی فشرده شده و به شکل مارپیچی دور هم می چرخند که در فواصل بسیار دور نیز ارتباط خود را باهم حفظ می کنند و ساختار های مارپیچی را تشکیل می دهند. این رشته ها همان جت هایی هستند که در کهکشان ها و ستارگان دیده می شود که آن ها را به عنوان رشته های بیرکلند می شناسیم.
پلاسموید ها محیط های چگال پلاسمایی هستند که از خود تابش سریع اشعه گاما منتشر می کنند، مراکز کهکشان ها را به دلیل چگالی بالایی که دارند می توانیم به عنوان یک پلاسموید چگال در نظر بگیریم که رشته های بیرکلندی به صورت جت ایجاد میکنند. انفجار های قوی وسریع برخی کهکشان ها از جمله کهکشان IC 310 رفتار مبهمی از آن ها را نشان می دهد که با در نظر گرفتن انفجار سریع اشعه گاما در پلاسموئید مرکزی این کهکشان ، این رفتار مبهم را می توان توضیح داد.

منابع

۱٫ D. Hildebrand, S. Lombardi, MAGIC detection of VHE -ray emission from NGC 1275 and IC 310, arXiv: 1110.5358v2, 27 Oct 2011.
۲٫ S. Lombardi, P. Colin, Observation of the Perseus cluster of galaxies with the MAGIC telescopes, arXiv: 1111.0143v1, 1 Nov 2011.
۳٫ J. Aleksicì, L. A. Antonelli, Rapid and multi-band variability of the TeV-bright active nucleus of the galaxy IC 310, arXiv: 1305.5147v2. 10 Jan 2014
۴٫ A. Neronov, D.Semikoz, Very high-energy -ray emission from IC 310, arXiv: 1003.4615v2, 17 Nov 2010.
۵٫ http://www.physics.purdue.edu/MOJAVE/sourcepages/0313+411.shtml
۶٫ D. Eidenacher, P. Colin, The Aftermath of an Exceptional TeV Flare in the AGN Jet of IC 310, 33ND INTERNATIONAL COSMIC RAY CONFERENCE, RIO DE JANEIRO 2013,arXiv: 1308.0433v1, 2 Aug 2013.
۷٫ Kadler, M., Eisenacher, D., Ros, E., et al. 2012, A&A, 538, L1.
۸٫ J. Aleksi´c, S. Ansoldi, Black hole lightning due to particle acceleration at subhorizon scales, arXiv: 1412.4936v1, 16 Dec 2014.
۹٫ D. E. Glawion, J. Sitarek, Black Hole Lightning from the Peculiar Gamma-Ray Loud Active Galactic Nucleus IC 310, arXiv: 1508.05031v1. 20 Aug 2015.
۱۰٫ http://tevcat.uchicago.edu/?mode=1;id=208
۱۱٫ http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=IC++310
۱۲٫ http://server3.wikisky.org/starview?object_type=2&object_id=6535&object_name=IC+310&locale=EN
۱۳٫ http://cseligman.com/text/atlas/ic3.htm
۱۴٫ B. Khiali1, E. M. de Gouveia Dal Pino, Particle Acceleration and Gamma-ray emission due to magnetic reconnection in the core region of radio galaxies, arXiv:1504.07592v1, 28 Apr 2015
۱۵٫ Anthony L. Peratt, “Physics of the Plasma Universe”, ۲nd ed., ISBN 978-1-4614-7818-8

نشانی ایمیل نگارنده متن برای پرسش سوالات یا ارتباط:

farzin@persiantbolts.com

کپی برداری و استفاده از این متن با ذکر نام منبع و نگارنده بلامانع است.

۹٫۱ انفجار دولایه ها

انرژی القایی یک مدار تابعی از جریان و ظرفیت القایی مغناطیسی است.چنانچه هر مدار القایی مختل گردد، برای مثال ، به وسیله ی باز شدن یک کلید، انرژی القایی مدار از نقطه ی شکست، آزاد خواهد شد. این پدیده  به اندازه ی کافی برای استفاده ی متداول در مهندسی برق کاربردی شناخته شده است، که در این مقاله نشان داده خواهد شد.

انفجار مفتول موجی شکل در شرایطهای مختلف در مدارهای القایی ، با توجه به گزارش “شروع انفجار با انفجار سیم ها” United States Naval Ordinance Laboratory, White Oak, Maryland, 15 May 1963

در یک مدار پلاسما شکست،  اکثرا به دلیل ناپایدار شدن DL اتفاق میوفتد. این اتفاق زمانی رخ میدهد که تمام انرژی القایی مدار در DL  رها شده باشد. که می تواند باعث انفجار در DL  شود. در نتیجه افت ولتاژ بسیار زیادی در سراسر DL گسترش میابد و اتلاف مقدار بسیار زیادی از انرژی، در نهایت به صورت گرما وتابش از ذرات شتابدار، با مواد دیگر واکنش نشان می دهد. این رفتار تحت یک میدان مغناطیسی تابت رخ خواهد داد. میدان هیچ نقشی در انفجار ایفا نمی کند.

Ghostscript 24 bit color image dump

انفجار ستاره ،Nova Cygni 1992، نشان دهنده ی اثرات ناگهانی و انتشار انرژی زیادی توسط یک ستاره، همراه با یک تشعشع بسیارروشن حلقوی پلاسمایی در آشفتگی نا پایدار،  نزدیک به ۶ روز نوری، قطر محاسبه شده ی حلقه ۱۵۴٫۴ بیلیون کیلومتر یا ۹۶ میلیارد مایل است. اعتبار:NASA ، تلسکوپ فضایی هابل ۱۹۹۴

اگر جریان زمینه همچنان بعد از انفجار باقی بماند، چرخه می تواند به طور نامحدود تکرار شود. یک DL شکل می گیرد، جریان افزایش میابد و DL با برآیند مقدار زیادی تابش منتشر شده،منفجر می شود. جریان شروع میکند به از نو تقویت شدن، و یک DL جدید شکل میگیرد.

واضح است که این نوع رفتار را نمی توان با استفاده از مدل مبتنی بر میدان درست توصیف کرد. مدلهای مبتنی بر جریان، برای اینکه این سطح از پیچیدگیها را در برمی گیرند، ضروری هستند.

۹٫۲ مدارهای در حال گسترش

انرژی از یک مدار القایی به علت نیروهایی که توسط حلقه ی جریان تولید می شوند می تواند به صورت گسترش انفجاری از خود حلقه ی جریان آزاد شود. هم اکنون دیدیم که چگونه یک جریان محوری می تواند باعث تنگش نیروی مغناطیسی  شود. درست در نقطه ی مقابل این وضعیت، وضعی است که جریان حلقه ای، یک میدان مغناطیسی محوری تولید می کند. در این حالت، نتیجه ی نیروی I × B  به صورت شعاعی و به طرف خارج می باشد.

اگر فشار  خارجی به وسیله ی نیرو های دیگر متعادل نشود، حلقه جریان به خودی خود گسترش پیدا خواهد کرد. در یک رسانای فلزی، نیروی متعادل کننده توسط ساختار شبکه فلزی به صورت داخلی تامین می شود. در یک پلاسما، ممکن است مانعی نارسا وجود داشته باشد، به خصوص اگر انرژی القایی مدار، به علت فروپاشی یک DL، در مدار الکتریکی در مدت کوتاهی آزاد شود.

این می تواند در انفجار حلقه ی جریان ایجاد شود،  مانند چیزی که در فوران جرم تاج خورشیدی (CME) اغلب دیده می شود، که در آن یک حلقه از جریان به سرعت از سطح خورشید گسترش می یابد. این توضیح ساده بر اساس رفتار الکتریکی شناخته شده است و در تضاد با مدل گرانشی است، که “اتصال مجدد مغناطیسی” از خطوط نیروی مغناطیسی را می طلبد. درست مثل خطوط عرضهای جغرافیایی، خطوط مغناطیسی میدان نیز به صورت فیزیکی قابل رویت نیستند، بنابراین خیلی سخت است که ببینیم چگونه آنها می توانند “بشکنند” و “دوباره متصل  شوند” و انرژی آزاد کنند.

تخلیه های تاج خورشیدی

(Sun occulted by disk), courtesy SOHO, 2002

٣٫٩ سایر بی ثباتی های رشته ای

همانطور که مشاهده کردیم، جریان های رشته ای به یک نیروی متراکم کننده  (pinch force) مربوط می شوند. اگرچه یک ” pinch ” ساده هم خودش در تعدادی از موقعیت ها ناپایدار است. اگر نیروی متراکم کننده  در پینچ افزایش یابد و باعث یک تراکم شود، موجب افزایش بیشتر نیروی متراکم کننده خواهد شد. رشته های جریان می توانند آنقدر منقبض شوند که به یک سری از برآمدگی ها تبدیل شده و مانند یک رشته از سوسیس متراکم شود.

عکسی از ناپایداری پیچ خوردگی ” سوسیسی ” در یکی از اولین دستگاه های پلاسمایی  Z Pinch ، یک لوله ی پیرکس استفاده شده توس تیمAEI

 اگر جریان خطی به اندازه ی کافی قوی باشد سرانجام پینچها ها می توانند به طور کامل متلاشی شوند، در این حالت، در نواحی فشرده شده جریان خطی به جریان حلقوی تبدیل می شود، و به پلاسمویدهای مغناطیسی دونات شکلی در امتداد خطی از رشته توسعه می یابد. اگر ماده از قبل در یک رشته متمرکز شده باشد آنگاه این ماده در طول یک جریان هم تراز با میدان، همانند مروارید هایی روی یک رشته توزیع می شود. این موضوع می تواند تعدادی از هم ترازی های (صف های) خطی بدنه ها را در فضا توضیح دهد.

اعتبار: شکل ۳٫b) از “توصیف رشته های میان ستاره ای با هرشل در IC 5146″، نجوم و اختر فیزیک نامه به سردبیر، ۵۲۹، L6 (2011) “توسط D. Arzoumanian و همکاران، همراه با یادداشت های توضیحی اضافه شده است.

شکل بالا از خط الراس های آبی رنگی در امتداد خطوطی که بیشترین تراکم رشته ای رویت شده را، در ناحیه ی فروسرخ دارند، پوشیده شده است.. یک بررسی از ٢٧ بخش رشته نشان داد که مشخصه ی عرض رشته بدون در نظر گرفتن طول آن تقریبا برابر ١/٣) parsec 0.١ سال نوری) می باشد. طبق شواهد، نواحی شکل گیری  ستاره ها و هسته ی پروتستلار عمدتا در امتداد نواحی خط الراس در این رشته های میان ستاره ای واقع شده اند.

نویسندگان اشاره کرده اند که ” اگر یک آشفتگی در مقیاس بزرگ برای تشکیل رشته ها، یک مکانیسم قابل قبول  (محتمل) را فراهم کند، این حقیقت که هسته ی پرستیلار در رشته های ناپایدار گرانشی تشکیل  شدند، نشان می دهد که گرانش عامل اصلی در تکامل متعاقب رشته هاست. روش EUاشاره میکند به این واقعیت  که، بسیاری از ناپایداری های پلاسمایی که در فضا مشاهده شده در آزمایشگاه های پلاسمایی روی زمین نیز ایجاد شده است، اما، درمطبوعات علوم کارشناسی، به چنین مکانیسم هایی به ندرت در مکانیسم های توضیحی ارائه شده ، اشاره می شود.

نوع دیگر بی ثباتی، بی ثباتی پیچ خوردگی می باشد این اتفاق اغلب درجریان Birkeland می افتد، که در آن جریان با یک میدان مغناطیسی خارجی هم تراز می شود. سپس pinch یک حالت مارپیچی قوی ایجاد می کند. تاثیر آن در انحراف جریان استوانه ای نسبت به جهت میدان می باشد. این می تواند به عنوان یک پیچ خوردگی در جریان هنگامی که زاویه ی مناسب مشاهده شده، اتفاق بیفتد.

عکس از ناپایداری پلاسمای آزمایشگاهی به صورت تجربی، پیچ خوردگی وقتی رخ میدهد که ستون مرکزی به اندازه ی کافی بلند شود که شرایط ناپایداری فراهم شود-از ارائه ی شبیه سازی اختر فیزیک جتها در محیط آزمایشگاهی

 ” Courtesy Prof. Paul Bellan, KTTP & Caltech

بلان پل، فیزیکدان فیزیک پلاسما، به همراه دانشجویان خود در دانشگاه صنعتی کالیفرنیا در حال تحقیق بر روی ناپایداری های پلاسمایی به منظور رسیدن به درک بهتری از پدیده های قدرتمند مشاهده شده بر روی خورشید، می باشد، یک فیلم کوتاه (تعدادی فریم ١۶٫۵میکرو ثانیه از تکامل را نشان می دهند) از یکی از آزمایش هایآزمایشگاهی مربوط به یک بی ثباتی پلاسمایی، در اینجا مشاهده می شود، به عنوان مرجع در مقاله ی اخیر پل و دانشجویش، آنا موسر، مطرح شده است:  اتصال مجدد مغناطیسی از یک ناپایداری مولتی سکال آبشاری می باشد.

۹٫۴ ناپایداریهای پرات

آخرین تحقیقات گزارش شده توسط آنتونی پرت در مجله ی IEEEو دیگر موسسات دانشگاهی یکسری از دشارژهای پلاسمایی در انرژی بسیار بالارا که ازشان نام بردیم ،شناسایی کرده است. در اینجا یک برگه برای نمایش، از پیتر و ون هست.

ناپایداریهای پرات مدهای دشارژ پلاسمایی هستند که فرم های قطعی اتخاذ می کنند و علی رغم نامشان، آنها می توانند برای دوره های زمانی  که این برای مشاهده ی آنها کافیست، پایدار باقی بمانند. در برخی موارد، آنها شبیهDLs  هستند، دینامیکی “ناپایدار” دارند، که میتواند بی حرکت با قی بماند، در حالیکه جنبش های سریعی در ذرات آنها وجود دارد.

ناپایداری پرات اغلب به شکل دشارژ پلاسمای ستونی است که توسط  پلاسمای حلزونی شکل انباشته احاطه شده است. بالا و پایین حلزونی هامی تواند به شکل فنجان و ناقوس تکامل یابد. لبه هایحلزونی ها اغلب به سمت بالا و پایین پیچ و تاب دارند. تعداد حلوزنی ها می تواند بین سه تا در حدود نه تغییر یابد و می تواند به هر چیزی از جام شراب تا نردبان شباهت داشته باشد. همچنین، وابسته به ماهیت پلاسما و جریان ها در آن، می تواند به شکل های مختلفی وجود داشته باشد.

تحقیقات پرات در مورد پدیده پلاسما در بسیاری از مقیاس ها، او را به سمت این پیشنهاد هدایت کرده است که: شاید سنگ نبشته ها ی(هنر سنگی ) به جا مانده از تاریخ نسبتا  اخیر ،در واقع ثبت و ضبط ، شکل های خاصی از دشارژ پلاسمایی، با اشکال و شمایل متفاوت ناپایداریهای معین وابسته به آنهاست، همینطور که در نمودار گرافیکی خیره کننده اش در مجله ی  IEEE  معین شده است ، مشخصه ها برای ایجادیک  اورای   zپینچ جریان بالا، همانطور که در دوران باستان ثبت شده است، IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 31, No. 6,

December 2003..

نکته قابل توجه بدست آمده در اینجا این است، که هیچ کدام از این اشکال ناپایدارپلاسما احتمالا نمی توانند توسط یک پایه آنالیزگر در میدان های مغناطیسی پیشگویی شوند، با این حال حاصل شبیه سازی کامپیوتری ذرات در سلول نیز نتایج مشابهی ارائه می کنند. یکبار دیگر رفتار پلاسما را مشاهده می کنیم؛ اغلب پیچیده تر از آن است که توسط مگنتوهیدرودینامیک ، یا MHD، معادلات مایع توصیف شود. بسیار ضروریست که جنبش های ذرات به عنوان پایه در نظر گرفته شوند که این راه حلی بر پایه ی جریان  است.

به علاوه، ناپایداری های پلاسما ممکن است مکانیزم موجود در بسیاری از فعل و انفعالات پیچیده که در نتیجه اش در ستارگان و سیستم سیارات ، و همچنین پدیده های پر انرژی مشاهده شده در داخل و اطراف خود ستارگان را، توضیح دهند.

https://www.thunderbolts.info/wp/2012/02/26/essential-guide-to-the-eu-chapter-9/

مترجمین راهنمای ضروری جهان الکتریکی:

فرزین حسینی، سبا حفیظی، نسترن ختایی، سمانه فتحیه، ساناز مفیدی احمدی، فرشته معماریان، پروین هویدا و ثمین یزدی

هرگونه کپی برداری تنها با ذکر نام “بخش فارسی پروژه بین المللی آذرخش” امکان پذیر می باشد