Υπερυπολογιστές προσομοίωσαν μία μαύρη τρύπα και βρήκαν θαύματα
Παρόλο που οι μαύρες τρύπες “καταπίνουν” τα πάντα στο διάβα τους, μερικές φορές παρατηρούμε εκλάμψεις φωτός που ξεφεύγουν από τον ορίζοντα γεγονότων και παρέμεναν ένα μυστήριο στην επιστήμη. Μία ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησαν αρκετούς υπερυπολογιστές για να μπορέσουν να μοντελοποιήσουν τις λεπτομέρειες των μαγνητικών πεδίων μίας μαύρης τρύπας και τα αποτελέσματα μπορούν να εξηγήσουν πλέον αυτές τις εκλάμψεις.
Όπως αποκαλύπτει το πείραμα, το σπάσιμο και η εκ νέου δημιουργία αυτών των εξαιρετικά ισχυρών μαγνητικών πεδίων είναι η πηγή αυτών των εκλάμψεων.
Οι επιστήμονες γνώριζαν εδώ και καιρό πως τα μαγνητικά πεδία που περιβάλλουν τις μαύρες τρύπες είναι ένα ακόμα στοιχείο του περίπλοκου “χορού” δυνάμεων, υλικών και άλλων φαινομένων που υπάρχουν γύρω από μία μαύρη τρύπα. Η μοντελοποίηση αυτών των φαινομένων ήταν εξαιρετικά δύσκολη, ακόμα και με τη χρήση υπερυπολογιστών. Έτσι, χρησιμοποίησαν τρεις διαφορετικούς υπερυπολογιστές για να παράγουν την πιο λεπτομερή εικόνα μέχρι σήμερα των φυσικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα έξω από τον ορίζοντα γεγονότων μίας μαύρης τρύπας.
Οι εκλάμψεις λοιπόν δημιουργούνται όταν τα μαγνητικά πεδία σπάνε και ενώνονται ξανά. Η μαγνητική ενέργεια που απελευθερώνεται από αυτή τη διεργασία διεγείρει τα φωτόνια στο γύρω χώρο και κάποια από αυτά εκτοξεύονται απευθείας μέσα στη μαύρη τρύπα ενώ τα υπόλοιπα εκτοξεύονται στο διάστημα υπό τη μορφή εκλάμψεων.
Black Hole Flare Simulation from simonsfoundation.org on Vimeo.
Η προσομοίωση είχε 1.000 φορές την ανάλυση προηγούμενων προσομοιώσεων και γι’ αυτό αυτή η διεργασία ήταν αόρατη έως τώρα στις προηγούμενες προσομοιώσεις. Η νέα προσομοίωση απεικόνισε με ακρίβεια τις διεργασίες των μαγνητικών πεδίων γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων. Το υλικό που συλλέγεται από το δίσκο προσαύξησης κινείται προς τους “πόλους” της μαύρης τρύπας. Το φορτισμένο αυτό υλικό επηρεάζει τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου οι οποίες κινούνται μαζί του. Κάποιες από αυτές τις γραμμές “σπάνε” και ενώνονται με διαφορετικές γραμμές. Σε κάποιες περιπτώσεις, ένας θύλακας με υλικό σχηματίζεται, το οποίο είναι απομονωμένο από τις εξωτερικές δυνάμεις αλλά τελικά εκτοξεύεται προς τη μαύρη τρύπα ή έξω από αυτήν προς το σύμπαν. Από εκεί προέρχονται οι εκλάμψεις.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters.
Δεν υπάρχουν σχόλια