Jauna izpratne par noslēpumainajām melno caurumu sprauslām

Jauna izpratne par noslēpumainajām melno caurumu sprauslām

Pateicoties pirmajiem simulācijām, kas tika veiktas ar superdatoru, zinātnieki ir ieguvuši jaunu izpratni par vienu no noslēpumainākajām parādībām - relativistisko strūklu uzvedību, kas nāk no melnajiem caurumiem.

Uzlabotas simulācijas liecina, ka reaktīvo plūsmu pakāpeniski mainās debesis, kuru dēļ melnā cauruma rotācijā tiek ņemts laiks. Šī uzvedība saskan ar Alberta Einšteina prognozēm par ārkārtēju smagumu pie rotējošiem melnajiem caurumiem.

Melno caurumu rotācijas procesa izpratne un kosmosa laika kropļošana ap tiem joprojām ir neskaidra mīkla. Bet superdators pamazām mūs tuvina atbildei.

Ātri rotējoši melnie caurumi ne tikai absorbē vielu, bet arī atbrīvo enerģiju relativistisku sprauslu veidā. Gāzes un magnētiskie lauki, kas nonāk caurumā, rotē, lai izveidotu disku sašūto magnētisko lauku līnijas un karsto gāzi. Melnais caurums uzsūc šo astronomisko buljonu, atstājot magnētisko lauku līnijas. Tas melno caurumu pārveido par palaišanas paliktni, no kuras enerģija relativistisku sprauslu veidā izdalās kosmosā.

Simulācija, kas izveidota uz Blue Waters superdatoru. Tas pierāda, ka relativistiskās sprauslas seko līdzās slīpā diska apzīmējumam ap melno caurumu. Tas ir simulācija ar augstāko izšķirtspējas melnā cauruma izšķirtspēju

Atbrīvotās strūklas ir daudz vieglāk mācīties nekā pašas melnās caurumi. Šis pētījums ļauj mums saprast, cik ātri mainās reaktīvā virziena virziens, kā arī saprast rotējošā diska virzienu un parametrus.

Early modeļi koncentrējas uz izlīdzinātiem diskiem. Patiesībā tie atrodas leņķī (disks rotē ap atsevišķu asi no melnā cauruma). Pētījums apstiprina, ka, pagriežot, disks maina virzienu attiecībā pret melno caurumu.

Agrāk nebija iespējams atrast priekšgala sprauslas, jo 3D modeļa izveidei apgabalā ap strauji rotējošo melno caurumu nepieciešama milzīga skaitļošanas jauda. Tāpēc man bija jāpieraksta melnā cauruma simulācijas pirmais kods, ko paātrināja grafikas procesori. Rezultātā zinātnieki varēja pārbaudīt simulācijas vienā no lielākajiem superdatoriem pasaulē - Blue Waters.

Augstā izšķirtspēja pirmo reizi ļāva pārbaudīt, vai diskos ir fiksēts neliels diska turbulents. Pārsteidzoši, ka kustības bija tik spēcīgas, ka tās piespieda disku nobarot un apturēja.

Zema izšķirtspējas (pa kreisi) un augsto zilo ūdeņu (labo) simulāciju salīdzinājums. Otrais modelis rāda, ka precessija un izlīdzināšana palēninās, pateicoties diska paplašinājumam magnētiskā turbulences dēļ

Melnais caurums ir ļoti sarežģīta sistēma, kas atgādina viesuļvētru. Bet process notiek tik tālu, ka mēs nevaram apsvērt to darīt. Tāpēc simulācijas ļauj daudz skaidrāk saprast melno caurumu uzvedību.

Simulācijas rezultāti ietekmēs turpmāko izpēti saistībā ar rotējošiem melnajiem caurumiem. Tas arī palīdzēs izprast gravitācijas viļņus, ko rada neitronu zvaigznes un elektromagnētiskās uguņošanas ierīces. Aprēķini ietekmēs arī notikumu Horizon teleskopa novērojuma interpretāciju, ierakstot galaktiskā centra supermassīvā melnā cauruma ēnu.

Turklāt sprauslu prece spēja izskaidrot intensīvās gaismas svārstības, kas rodas melno caurumu dēļ. Mēs runājam par kvazi periodiskām svārstībām. Pirmo reizi viņi tika pamanīti 1985. gadā.

Komentārus (0)
Meklēt