Научен пробив: Најдеталните симулации досега откриваат што се случува на работ од црните дупки
Научници со помош на суперкомпјутери создадоа досега најдетални симулации кои откриваат како гасот и материјата се однесуваат на самиот раб на црните дупки, во подрачја каде што екстремната гравитација се среќава со огромно зрачење. Новата студија нуди клучни сознанија за хаотичните процеси што со децении ги збунуваа астрономите, пренесува Science Alert.Подрачјата во непосредна близина на црните дупки се сметаат за исклучително нестабилни, склони кон ненадејни блесоци, моќни млазови и исфрлање на материја. Предвидувањето на ваквите појави досега претставуваше голем научен предизвик поради сложената математика и екстремните физички услови што владеат таму. Поради тоа, претходните модели мораа да се потпрат на значителни поедноставувања за пресметките воопшто да бидат возможни.Новата студија, спроведена од истражувачи од американскиот институт „Флатирон“, нуди најдетален приказ досега за начинот на кој црните дупки со ѕвездена маса ја привлекуваат и исфрлаат материјата. Користејќи два исклучително моќни суперкомпјутери, научниот тим успеал да ги поврзе набљудувањата на протокот на материја со мерењата на ротацијата на црната дупка и нејзиното магнетно поле, создавајќи модел заснован на далеку посложени и пореални податоци.Астрофизичарот Лижонг Џанг од институтот „Флатирон“ истакнува дека ова е првпат најважните физички процеси во акрецијата на црните дупки да бидат вклучени без поедноставување. Според него, овие системи се исклучително нелинеарни и секоја поедноставена претпоставка може целосно да го промени конечниот резултат.Симулациите покажале дека гасниот диск околу брзовртечка црна дупка станува сè погуст кон средиштето, додека истовремено моќен млаз од гас, управуван од магнетни полиња, се исфрла нанадвор. Овие резултати се совпаѓаат со набљудувањата на различни типови системи со црни дупки. Истражувачите утврдиле дека кога црната дупка привлекува доволно материја, се формира густ акрециски диск кој апсорбира огромни количини зрачење, а енергијата потоа се ослободува преку силни ветрови и млазови.Дополнително, симулациите откриле формирање на тесен „левак“ кој ја вовлекува материјата со неверојатни брзини и создава сноп зрачење што е видлив само под одредени агли. Утврдено е и дека распоредот на околното магнетно поле игра клучна улога во однесувањето на црната дупка, помагајќи да се насочи протокот на гасот кон хоризонтот на настаните и повторно да се исфрли кон надворешноста.Технологијата што стои зад ова откритие ја вклучува Ајнштајновата општа теорија на релативност, која објаснува како масите го искривуваат просторот и времето, како и детални модели што ги опфаќаат законите на физиката кои управуваат со плазмата, магнетните полиња и интеракцијата меѓу светлината и материјата. Истражувачите нагласуваат дека нивниот алгоритам е единствениот што моментално овозможува третман на зрачењето во рамките на општата теорија на релативност, со прецизно следење на движењето на фотоните низ искривено простор-време.Во иднина, научниците планираат да проверат дали овие симулации можат да се применат и на други типови црни дупки, вклучително и на супермасивната црна дупка Стрелец А* во центарот на Млечниот Пат. Тие веруваат дека моделите би можеле да помогнат и во решавањето на мистеријата на неодамна откриените „мали црвени точки“, вселенски објекти кои емитуваат помалку рендгенско зрачење отколку што се очекувало.Иако моделите користат параметри соодветни за црни дупки со ѕвездена маса, истражувачите сметаат дека многу од општите карактеристики на резултатите ќе бидат применливи и кај супермасивните црни дупки. Истражувањето е објавено во научното списание The Astrophysical Journal.
Магазин | пред 8 часа