Supercomputerele au dezvăluit ceva nemaivăzut până acum după ce au simulat o gaură neagră

O echipă de cercetători a folosit o serie de supercomputere pentru a modela detaliile câmpurilor magnetice ale găurilor negre mult mai detaliat decât orice alt efort anterior. Simulările indică spargerea și refacerea câmpurilor magnetice foarte puternice, drept sursa erupțiilor foarte strălucitoare.

Găurile negre emit ocazional explozii intense de lumină chiar din afara orizontului lor de evenimente. Până acum, cauza acestor explozii a fost un mister pentru știință.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Oamenii de știință știu de ceva timp că găurile negre au câmpuri magnetice puternice în jurul lor. În mod obișnuit, acestea reprezintă doar o parte a unui dans complex de forțe, materiale și alte fenomene care există în jurul unei găuri negre.

Procesul complex a fost greu de modelat

Acest dans complex a fost greu de modelat, chiar și cu ajutorul supercomputerelor avansate, astfel încât încercarea de a înțelege detaliile a ceea ce se întâmplă în jurul unei găuri negre s-a dovedit a fi extrem de dificilă.

Dr. Bart Ripperda, co-autorul principal al studiului și colegii săi au utilizat trei clustere separate de supercomputere pentru a produce cea mai detaliată imagine a fizicii care se petrece în afara orizontului de evenimente al unei găuri negre.

Câmpurile magnetice au jucat un rol major în această fizică. Dar, mai important, acestea au jucat un rol critic în dezvoltarea erupțiilor. Mai exact, erupțiile s-au format atunci când câmpurile magnetice s-au despărțit și apoi s-au reunit din nou.

Simulările au arătat ruperea și realizarea de conexiuni ale câmpului magnetic

Energia magnetică dezlănțuită de aceste procese supraîncarcă fotonii din mediul înconjurător, iar unii dintre acești fotoni sunt ejectați direct în orizontul de evenimente al găurii negre, în timp ce alții sunt expulzați în spațiu sub formă de erupții.

Simulările au arătat ruperea și realizarea de conexiuni ale câmpului magnetic care erau invizibile la rezoluțiile disponibile anterior. Imaginea lui Ripperda și a colegilor săi avea o rezoluție de 1.000 de ori mai mare decât orice altă simulare de gaură neagră disponibilă anterior.

Cele mai precise simulări din lume nu pot compensa un model incorect, astfel încât simulările anterioare au ignorat caracteristicile de bază ale interacțiunilor dintre găurile negre.

O rezoluție înaltă, o mai bună înțelegere

Noile simulări au modelat cu acuratețe modul în care funcționează procesul câmpului magnetic din jurul orizontului evenimentelor, notează Science Alert.

În primul rând, materialul colectat migrează spre „polii” găurii negre. O astfel de migrație a materialului încărcat va afecta cu siguranță liniile de câmp magnetic, care încearcă să se deplaseze odată cu el.

O parte a acestui proces de mișcare face ca unele dintre liniile de câmp magnetic să se rupă și să se reconecteze, eventual, cu o altă linie de câmp. În unele cazuri, se formează un material care este izolat de alte forțe externe, dar care este în cele din urmă proiectat spre gaura neagră însăși sau spre restul Universului. Acesta este locul de unde provin erupțiile.

Toate aceste procese sunt dificil de simulat, chiar și pe un grup de supercomputere. Cu toate acestea, majoritatea simulărilor sunt construite pentru a se potrivi cât mai bine cu datele existente.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Primul război chimic din istoria omenirii a avut loc mult mai devreme decât s-ar crede

„Avem locuri de vizitat și roci de observat”. Roverul Perseverance a parcurs o distanță record pe Marte

SpaceX va pierde zeci de sateliți Starlink după cea mai recentă furtună geomagnetică

Invenţia lui ”a deschis calea” pentru diversele echipamente electronice ce urmau să apară. A primit pentru ea şi premiul Nobel