Вперше зазирнули за горизонт подій: суперкомп'ютер допоміг пояснити спалахи чорних дірок

У Всесвіті чорні діри вкрай складно виявити, але іноді вони випромінюють інтенсивні спалахи світла за межами свого горизонту подій. Процес, який викликає ці спалахи, залишався загадкою протягом довгого часу, пише ScienceAlert.

Її розгадала група дослідників за допомогою мережі суперкомп'ютерів. Вони допомогли вченим змоделювати магнітні поля чорних дірок із неймовірною точністю. Результати роботи показали, що надяскраві спалахи відбуваються, коли магнітні поля чорної діри починають перебудовуватись.

Науці давно відомо, що чорні діри оточені надпотужними магнітними полями. Вони беруть участь у складному танці навколо чорних дір. Поведінку магнітних полів, матеріал та інші сили дуже складно змоделювати навіть за допомогою суперкомп'ютерів.

Але мережа із суперкомп'ютерів, схоже, впоралася з поставленим завданням.

Один з авторів дослідження з Принстонського університету Барт Ріпперд та його команда використовували три окремих кластери суперкомп'ютерів, щоб створити модель фізичних явищ, що відбуваються за горизонтом подій чорної діри.

Магнітні поля зіграли головну роль в появі загадкових спалахів. Вчені з'ясували, що спалахи відбувалися, коли магнітні поля чорних дір розривалися, а потім знову з'єднувалися.

Під час цього процесу магнітна енергія перезаряджала фотони в навколишньому середовищі. Деякі з цих фотонів вирушали прямісінько в горизонт подій чорної діри, інші ж відлітали в космос як спалахи.

Нове моделювання продемонструвало процеси в магнітному полі, що оточує горизонт подій.

Спочатку матеріал, зібраний в акреційному диску, відправляється до "полюсів" чорної діри. Таке переміщення зарядженого матеріалу впливає на силові лінії магнітного поля, які спробують відправитися за ним.

В результаті частина силових ліній магнітного поля розірветься та з'єднається з іншими силовими лініями поблизу. В деяких випадках з'являється "кишеня" із зарядженим матеріалом, ізольована від інших зовнішніх сил. Зрештою, саме цей матеріал викидається в бік найчорнішої діри та назовні в космос.

За словами авторів дослідження, саме так виникають яскраві спалахи в чорних дір.