Αυτή είναι η πιο ρεαλιστική προσομοίωση μαύρης τρύπας που είχαμε μέχρι σήμερα

Μια μεγάλη πρόοδος στην αστροφυσική ανακοίνωσαν ερευνητές από το Institute for Advanced Study και το Flatiron Institute, στη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal, οι οποίοι κατάφεραν να δημιουργήσουν την πιο ρεαλιστική προσομοίωση που έχει γίνει ποτέ για το πώς η ύλη πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα. 

Για πρώτη φορά, ένα μοντέλο περιλαμβάνει όλες τις κρίσιμες φυσικές διαδικασίες μαζί, από τη γενική σχετικότητα μέχρι τη συμπεριφορά της ακτινοβολίας, χωρίς τις απλουστεύσεις που χρησιμοποιούσαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες. Ο επικεφαλής της μελέτης, Lizhong Zhang, εξήγησε πόσο καθοριστική είναι αυτή η αλλαγή για την έρευνα λέγοντας:

Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να δούμε τι συμβαίνει όταν συμπεριλαμβάνουμε με ακρίβεια όλες τις σημαντικές φυσικές διεργασίες στην πρόσπτωση ύλης γύρω από μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα συστήματα είναι τόσο πολύπλοκα που κάθε απλοποίηση μπορεί να αλλάξει τελείως το αποτέλεσμα. Το πιο εντυπωσιακό είναι ότι οι προσομοιώσεις μας ταιριάζουν με όσα παρατηρούμε στον ουρανό, από εξαιρετικά φωτεινές πηγές ακτίνων Χ μέχρι δυαδικά συστήματα.

Για να επιτευχθεί αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας, η ομάδα χρησιμοποίησε δύο από τους ισχυρότερους supercomputers του πλανήτη (Frontier και Aurora). Το νέο μοντέλο επικεντρώνεται σε μαύρες τρύπες αστρικής μάζας, οι οποίες εξελίσσονται μέσα σε λεπτά ή ώρες, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρακολουθούν τις αλλαγές τους σχεδόν σε “ζωντανό χρόνο”. 

Οι προσομοιώσεις δείχνουν δίσκους ύλης που γίνονται εξαιρετικά ταραχώδεις, ρεύματα ακτινοβολίας που κυριαρχούν στο περιβάλλον, ισχυρούς ανέμους και, σε ορισμένες περιπτώσεις, δομές που μοιάζουν με δέσμες ύλης που εκτοξεύονται από το σύστημα. Ακόμη πιο σημαντικό είναι ότι το φάσμα φωτός που προκύπτει από το μοντέλο ταιριάζει εντυπωσιακά με το φως που καταγράφουν τα τηλεσκόπια, κάτι που κάνει τις ερμηνείες των παρατηρήσεων πολύ πιο αξιόπιστες.