Kā daļiņas tiek saglabātas no melno caurumu pievilcības

Kā daļiņas tiek saglabātas no melno caurumu pievilcības

Superkompiutera modeļa vizualizācija parāda, kā positroni darbojas pie rotējošā melnā cauruma notikumu horizonta.

Melnā cauruma gravitācijas piesaiste ir tik liela, ka pat gaisma nevar aizbēgt, ja tā tuvojas kritiski tuvam attālumam. Bet jums ir iespēja aizbēgt. Tiesa, jums ir jābūt subatomiskai daļiņai.

Tā kā melnie caurumi absorbē vidi vidē, tie arī izstaro spēcīgas karstās plazmas strūklas ar elektroniem un positroniem. Pirms daļiņu sasniegšanas notikuma horizonta (punkts bez atgriešanās), viņi sāk paātrināties. Pārvietojoties ar ātrumu, kas ir tuvs gaismas ātrumam, šīs daļiņas ricocetēja no notikuma horizonta un izspieda gar melnā cauruma rotācijas asi.

Šo parādību sauc par relativistiskām sprauslām. Tās ir gigantiskas un spēcīgas daļiņu plūsmas, kas izstaro gaismu. Zinātnieki ir skatījušies tādus strūklas desmitiem gadu, bet neviens precīzi nesaprot, kā bēgtas daļiņas saņem nepieciešamo enerģiju.

Lai atrastu atbildi, pētnieki izstrādāja jaunu simulāciju komplektu superdatoram, kas apvienoja desmit gadus vecas teorijas, lai sniegtu jaunus ieskatus plazmas strūklas mehānismos, kas ļauj zagt enerģiju no spēcīgajiem melno caurumu gravitācijas laukiem.

Pirmo reizi simulācija apvieno teoriju, kas izskaidro, kā elektriskās strāvas ap melno caurumu sasmalcina magnētiskos laukus strūklā, teorētiski, kur atklājas, kā daļiņas, kas šķērso notikumu horizontu, var samazināt melnā cauruma rotācijas kopējo enerģiju. Modelim bija jāņem vērā ne tikai daļiņu paātrinājums un relativistisko sprauslu radītā gaisma, bet arī veids, kā tiek radīti positroni un elektroni (augstas enerģijas fotonu, piemēram, gamma staru) sadursme. Tas ir pāris veidošanās, kas var pārveidot gaismu materiālā. Jaunās modelēšanas rezultāti radikāli neatšķiras no iepriekšējiem konstatējumiem, bet sniedz dažas interesantas nianses. Piemēram, bija iespējams atrast lielu daļiņu daļu, kuru relativistiskā enerģija ir negatīva, ko mēra novērotāji tālu no melnā cauruma. Kad tie nonāk melnajā caurumā, tā kopējā enerģija tiek samazināta.

Turklāt zinātnieki saskaras ar pārsteigumu. Izrādījās, ka tik daudz daļiņu ar negatīvu enerģiju iekļūst melnajā caurumā, ka krišanas rezultātā iegūtā enerģija ir salīdzināma ar apkārtējā magnētiskā lauka enerģiju. Ja novērojumi to apstiprina, tad daļiņu ar negatīvu enerģiju ietekme ir tik spēcīga, ka tā var mainīt cerības attiecībā uz melno caurumu sprauslu emisijas spektriem.

Komanda plāno pilnveidot modeļus, salīdzinot datus ar reāliem novērošanas novērojumiem, piemēram, Event Horizon teleskopu (tā mērķis ir ņemt pirmos melnā cauruma fotoattēlus).

Komentārus (0)
Meklēt