Впервые заглянули за горизонт событий: суперкомпьютер помог объяснить вспышки черных дыр
Исследователи смоделировали процесс, который частично происходит за границей, непреодолимой даже для света.
Во Вселенной черные дыры крайне сложно обнаружить, но иногда они испускают интенсивные вспышки света за границей своего горизонта событий. Процесс, который вызывает эти вспышки, оставался загадкой на протяжении долгого времени, пишет ScienceAlert.
Данная загадка была решена группой исследователей с помощью сети суперкомпьютеров. Они помогли ученым смоделировать магнитные поля черных дыр с невероятной точностью. Результаты работы показали, что сверхяркие вспышки происходят, когда магнитные поля черной дыры начинают перестраиваться.
Науке давно известно, что черные дыры окружены сверхмощными магнитными полями. Они участвуют в сложном танце вокруг черных дыр. Поведение магнитных полей, материала и других сил крайне сложно смоделировать даже с помощью суперкомпьютеров.
Но сеть из суперкомпьютеров, похоже, справилась с поставленной задачей.
Один из авторов исследования из Принстонского университета Барт Рипперд и его команда использовали три отдельных кластера суперкомпьютеров, чтобы создать модель физических явлений, происходящих за горизонтом событий черной дыры.
Магнитные поля сыграли главную роль в появлении загадочных вспышек. Ученые выяснили, что вспышки происходили, когда магнитные поля черных дыр разрывались, а потом заново соединялись.
Во время этого процесса, магнитная энергия перезаряжала фотоны в окружающей среде. Некоторые из этих фотонов отправлялись прямиком в горизонт событий черной дыры, а другие улетали в космос в виде вспышек.
Новое моделирование продемонстрировало, процессы в магнитном поле, окружающем горизонт событий.
Вначале материал, собранный в аккреционном диске, отправляется к "полюсам" черной дыры. Такое перемещение заряженного материала напрямую влияет на силовые линии магнитного поля, которые попытаются проследовать за ним.
В результате часть силовых линий магнитного поля разорвется и соединится с другими силовыми линиями поблизости. В некоторых случаях появляется "карман" с заряженным материалом, изолированный от других внешних сил. В конечном итоге, именно этот материал выбрасывается в сторону самой черный дыры и наружу в космос.
По словам авторов исследования, именно так возникают яркие вспышки у черных дыр.