Ученые создали самую детальную симуляцию падения вещества в черную дыру

Международная группа астрофизиков впервые в мире создала полную симуляцию аккреции — процесса падения вещества на черную дыру с учетом излучения. В расчетах одновременно использованы принципы общей теории относительности Эйнштейна и реальная роль излучения, без упрощений, характерных для предыдущих моделей.

Моделирование, опубликованное в The Astrophysical Journal, стало возможным благодаря новым алгоритмам и суперкомпьютерам Frontier и Aurora. Ранее ученым приходилось использовать приближения, например, рассматривать излучение как жидкость, что искажало картину процессов. «Это первый случай, когда все ключевые физические процессы аккреции черной дыры учтены точно. Симуляции воспроизводят удивительно согласованное поведение систем, наблюдаемых в космосе», — отметил ведущий автор работы Личжун Чжан из Института перспективных исследований.

Исследование сосредоточено на черных дырах звездной массы, примерно десять солнечных. Симуляции показали, как вещество формирует турбулентные диски, наполненные излучением, порождает мощные ветры и джеты. Полученные спектры излучения оказались близки к наблюдаемым астрономическими данными.

Результаты открывают новые возможности для изучения поведения черных дыр в экстремальных условиях и могут быть применены для анализа сверхмассивных черных дыр, влияющих на эволюцию галактик.

Читайте также: