|
Тайна черных дыр раскрыта
|
|
|
|
Астрофизики создали ужасающее моделирование, которое показывает, как черные дыры естественным образом создают ослепительные изображения, обнаруживаемые с расстояния в миллиарды световых лет. На потрясающих снимках черные дыры в центре выглядят как темное пустое пространство – просто потому, что от них не отражается свет.
|
|
|
|
Но вокруг этих "разрушительных монстров" расцветают красочные, вибрирующие узоры фиолетового, розового и оранжевого цветов с богатой текстурой.
|
|
|
|
Эти удивительные световые шоу создаются материалом, излучающим энергию при падении в черную дыру, будь то газ, пыль или материя.
|
|
|
|
Экспертам из Фонда Саймонса в Нью-Йорке удалось понаблюдать за этими суровыми областями космоса, используя данные о спектре света, поступающие на мощные компьютеры.
|
|
|
|
"Цвет показывает, насколько плотен газ", - сказал автор исследования Личжонг Чжан в интервью Daily Mail. "Чем ярче цвет, тем плотнее газ вокруг черной дыры".
|
|
|
|
Черные дыры - это мощные источники гравитации, которые поглощают окружающую пыль и газ, а также планеты и даже другие черные дыры.
|
|
|
|
|
|
|
Если бы человек попал в одного из этих космических монстров, силы притяжения были бы настолько сильны, что он подвергся бы "спагеттификации".
|
|
|
|
Благодаря своему сильному гравитационному притяжению черные дыры притягивают такие вещества, как газ, плазма и пыль, в вращающийся по орбите ярко-оранжевый диск, называемый "аккреционным диском".
|
|
|
|
Этот горячий диск, вращающийся вокруг черной дыры, является ее основным источником света, и именно поэтому мы можем обнаруживать черные дыры в других галактиках, удаленных от нас на миллиарды световых лет.
|
|
|
|
Уже получены изображения сверхмассивных черных дыр с высоким разрешением - тех, масса которых в сотни миллионов – миллиарды раз превышает массу нашего Солнца.
|
|
|
|
Сверхмассивные черные дыры формируются годами или даже столетиями и управляют эволюцией галактик.
|
|
|
|
Однако, по словам ученых, сравнительно небольшие "звездные" черные дыры невозможно наблюдать таким же образом, они выглядят только как точки света.
|
|
|
|
Чтобы смоделировать аккрецию звездной черной дыры, команда использовала два самых мощных суперкомпьютера в мире, Frontier и Aurora, в Окриджской национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории в Теннесси и Иллионуа соответственно.
|
|
|
|
Эти "сверхмасштабные" компьютеры способны выполнять квинтиллион операций в секунду – миллиард миллиардов вычислений, или единицу с 18 нулями.
|
|
|
|
Используя суперкомпьютеры, исследователи рассчитали поведение вещества, вращающегося вокруг звездных черных дыр.
|
|
|
|
Даже при такой вычислительной мощности исследователям все равно требовались сложные математические методы и алгоритм, оптимизированный для масштабных вычислений, чтобы получить точные результаты.
|
|
|
|
В ходе моделирования исследовательская группа показала, как ведет себя материя, когда она движется по спирали к черным дырам звездной массы.
|
|
|
|
Вещество образует "высокотурбулентные" диски, в которых преобладает излучение, вызывая хаотические ветры и иногда даже создавая мощные струи.
|
|
|
|
Вблизи черной дыры "плотный, но тонкий" аккреционный диск "остается удивительно стабильным", несмотря на турбулентный поток подпитывающего его вещества, сообщают исследователи.
|
|
|
|
Диск заключен в "магнитную оболочку", которая помогает стабилизировать всю систему.
|
|
|
|
Результаты, опубликованные в Astrophysical Journal, знаменуют собой первый случай, когда были точно рассчитаны и представлены физические процессы аккреции черных дыр в звезды.
|
|
|
|
Предыдущие модели позволили сократить время, упростив расчеты излучения и рассматривая излучение как своего рода жидкость, что не отражает его реального поведения.
|
|
|
|
В будущем команда хочет определить, применим ли их компьютерный метод ко всем типам черных дыр, таким как сверхмассивные черные дыры, которые существуют в центрах большинства крупных галактик.
|
|
|
|
Стрелец А*, сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики, имеет массу, более чем в 4 миллиона раз превышающую массу нашего Солнца.
|
|
|
|
Черные дыры находятся так далеко, что получить изображение одной из них удалось только в 2019 году с помощью обширной сети земных телескопов.
|
|
|
|
Однако у нас есть очень хорошие шансы увидеть взрыв черной дыры к 2035 году.
|
|
|
|
Другая группа ученых недавно сообщила, что вероятность взрыва по крайней мере одной черной дыры в ближайшие 10 лет составляет 90%.
|
|
|
|
Если и когда это произойдет, телескопы, расположенные в космосе и здесь, на Земле, смогут зафиксировать это событие.
|
|
|
|
Источник
|
