Süper Bilgisayarlar Bir Kara Deliği Simüle Ettiler ve Daha Önce Hiç Görmediğimiz Bir Şey Buldular

Kara delikler genellikle karanlık olsalar da zaman zaman olay ufkunun hemen dışından bazı yoğun ışık patlamaları yayarlar. Daha önce, bu alevlenmelere tam olarak neyin sebep olduğu bilim için bir gizemdi.

Bu gizem, kara deliklerin manyetik alanlarını ayrıntılı bir şekilde modellemek için bir dizi süper bilgisayar kullanan bir araştırma ekibi tarafından yakın zamanda çözüldü. Simülasyonlar, süper parlak parlamaların kaynağı olarak süper güçlü manyetik alanların kırılmasına ve yeniden oluşmasına işaret ediyor.

Bilim insanları, kara deliklerin kendilerini çevreleyen güçlü manyetik alanlara sahip olduğunu bir süredir biliyorlardı. Tipik olarak bunlar, bir kara deliğin etrafında var olan karmaşık kuvvetler ve malzemelerin dansının bir parçasıdır.

Bu karmaşık dansı, gelişmiş süper bilgisayarlarda bile modellemek çok zordu, bu yüzden bir kara deliğin etrafında neler olup bittiğinin ayrıntılarını anlamaya çalışmak son derece zor oldu.

Çalışmanın baş yazarı ve Flatiron Enstitüsü ile Princeton Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Bart Ripperda ve meslektaşları, bir kara delik olay ufkunun dışında devam eden fiziğin en ayrıntılı görüntüsünü üretmek için üç ayrı süper bilgi işlem kümesi kullandılar.

Manyetik alanlar şaşırtıcı olmayan bir şekilde bu fizikte önemli bir rol oynadı. Spesifik olarak, manyetik alanlar parçalandığında ve sonra tekrar birleştiğinde oluşan parlamalar üzerine çalışma yapıldı.

Bu süreçler tarafından serbest bırakılan manyetik enerji, çevredeki ortamdaki fotonları aşırı yükler ve bu fotonların bazıları doğrudan kara deliğin olay ufkuna fırlatılırken, diğerleri parlama şeklinde uzaya fırlatılır.

Fotoğraf: Yeşil manyetik alan çizgileri ile simüle edilmiş kara delik

Simülasyonlar, daha önce mevcut olan çözünürlüklerde görünmeyen manyetik alan bağlantılarının koptuğunu ve yapıldığını gösterdi. Ripperda ve meslektaşlarının görüntüsü, daha önce mevcut olan herhangi bir kara delik simülasyonunun 1.000 katı çözünürlüğe sahipti.

Dünyadaki en doğru simülasyonlar bile yanlış bir modeli telafi edemez, bu nedenle önceki simülasyonlar kara delik etkileşimlerinin temel özelliklerini görmezden geldi. Yeni simülasyonlar, olay ufku etrafındaki manyetik alan sürecinin nasıl çalıştığını doğru bir şekilde modelledi.

İlk olarak, toplama diskinde toplanan malzeme kara deliğin 'kutuplarına' doğru hareket eder. Bunun gibi yüklü materyalleri taşımak, onunla birlikte hareket etmeye çalışan manyetik alan çizgilerini kesinlikle etkiler.

Bu hareket sürecinin bir kısmı, bazı manyetik alan çizgilerinin kırılmasına ve potansiyel olarak farklı bir alan çizgisiyle yeniden bağlanmasına neden olur. Bazı durumlarda, diğer dış kuvvetlerden yalıtılan, ancak sonunda kara deliğin kendisine veya Evrenin geri kalanına doğru fırlatılan bir malzeme cebi oluşur. Alevler buradan geliyor.

Tüm bu süreçlerin bir süper bilgisayar kümesinde bile simüle edilmesi zordur. Ancak simülasyon, mevcut verilere en iyi şekilde uyacak şekilde oluşturulmuştur.

Bu simülasyonları test etmek için gerekli verileri toplama şansımız hala çok uzak bir gelecekte mümkün görünüyor.

Bu makale ilk olarak Universe Today tarafından yayınlandı.