Jūs varat ar šausmu sagatavoties plaša mēroga brīvdienu svētkiem, bet iedomājieties astrofiziku, kas pārsteidz, kā ēd melnais caurums.
Tie ir visizplatītākie objekti zināmā visumā. Viņi apdzīvo lielāko galaktiku centrus un var svērt no miljoniem līdz miljardiem reižu saules masu. Piena ceļā ir Strēlnieks A, kas slēpjas galaktikas kodolā aptuveni 20 000 gaismas gadu no Zemes, kura masa ir 4 miljoni reižu lielāka par Saules lielumu. Lai gan mēs zinām par šo gravitācijas monstru esamību, mums joprojām ir grūti saprast, kā viņi aug līdz tādiem izmēriem un kā viņu izaugsme ir saistīta ar to galaktiku attīstību.
Bet mēs zinām, ka, ja kāds objekts atrodas bīstami tuvu attālumu, tad tas būs saplēsts līdz pārkarsētās gāzes (plazmas) stāvoklim - tāpat kā ļoti karsts kosmiskā smoothie, kas ir gatava lietošanai. Šī plazma pārvēršas par uzkrāšanās disku, lēnām iekļūstot melnā cauruma notikuma horizontā (robeža ap caurumu, kur telpas gravitācijas izliekumi ir tik lieli, ka pat gaisma nevar iziet). Kā gaidīts, viņiem ir daudz starojuma. Šīs spēcīgās īpašības izpaužas intensīvā radio un rentgena staros, un to klātbūtne ir signāls, ka melnais caurums tagad ēd. Lai gan to fizika izskatās saprotama, ir daudzi objekti, kas ir aktīvi jābaro, bet nerada intensīvi izstarojošus diskus. Kā tad, ja viņi iet uz nakts uzkodu, un Visums par to nezina. Šāda situācija notiek ar Strēlnieku A. Lai gan astronomiem tā ir akcentēšanas disks, tā to sauc par „radiāciju neefektīvu”. Tas ir, tas rada mazāk radiācijas nekā gaidīts.
“Tāpēc jautājums: kāpēc disks ir tik mierīgs?”, Saka astrofizika Matthew Kuntz no Princeton Physical Plasma Laboratory (PPPL) Enerģētikas departamenta.
Lai saprastu šo problēmu, Kunz komanda ieteica koncentrēties uz to, kas notiek uz mazajiem skalas diskiem. Lai gan tas neapšaubāmi ir karsts un piepildīts ar daļiņām, viņu pētījums liecina, ka šis disks ir samērā atšķaidīts (atsevišķi protoni un elektroni reti saduras viens otru). Šādas mijiedarbības trūkums, iespējams, atšķir to no citiem diskiem.
Klasiskais disku modelis tika izstrādāts saskaņā ar 1990. gadu formulu, kas plazmu uztver kā elektriski vadošu šķidrumu ar spēcīgi mijiedarbīgām daļiņām. Bet, ja jūs izmantojat šo formulu Strēlnieka A diskam, tad tas nerada modelī prognozētās emisijas. Tā ir problēma, jo mūsu izpratnē šķidrums nesaskaras, kas nozīmē, ka daļiņas nevar spirāli nokļūt līdz notikumu horizonto un caurums ir badā. Kopumā, ja ievērojat tikai šo modeli, tad melnais caurums nekad nevar absorbēt materiālu diskā. Tādējādi jaunā pētījumā, kas publicēts žurnālā “Physical Review Letters”, komanda atkārtoja atsevišķu daļiņu kustību, kas orbitē melnā caurumā uzkrājumu diskā bez sadursmes, lai izskaidrotu vājas tapas. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams uzrakstīt kompleksu kodu “, kas ražo precīzākus modeļus (salīdzinot ar astrofiziskiem novērojumiem), paredzot radiāciju no melnā cauruma galaktikas centrā,” teica Kunz.
Pateicoties spēcīgajiem datoriem, šis jaunais „kinētiskais” kods var izskaidrot, kā šāds supermassīvais caurums kosmosā svētkos rada tik maz radiācijas.
