Астрономи створили комп’ютерну модель з високою роздільною здатністю, щоб зрозуміти, як скручувальні магнітні поля виділяють величезну кількість енергії.
Відомо, що чорні діри притягують об’єкти, але, не дивлячись на свою назву, вони ще й викидають спалахи — автори нової роботи змоделювали цей процес і показали, як магнітні поля, що скручуються можуть виділяти величезну кількість енергії.
Гравітаційне тяжіння чорних дір настільки сильне, що навіть світло не може вирватися назовні. Тому факт, що чорні діри можуть викидати спалахи здається дивним, але це відбувається досить регулярно. Такі сигнали виходять не з самої чорної діри, а з її акреційного диска – це структура, яка утворюється з речовини, що обертається навколо центрального тіла — молодої зірки або протозірки, білого карлика, нейтронної зірки або чорної діри.
У більшості випадків спалахи світла відбуваються через пил і газ – вони нагрівають матеріал і змушують його яскраво світитися. Але є й інші причини виникнення спалахів і у вчених досі немає пояснень. Раніше дослідники довгий час вважали, що вони якось пов’язані з інтенсивними магнітними полями навколо цих об’єктів.
Автори нової роботи провели найдокладніше моделювання чорних дір, вони використовували три суперкомп’ютера – Longhorn, Popeye і Summit. В результаті дослідники змоделювали активність чорної діри: дозвіл візуалізації було в 1 000 разів вище, ніж у подібних робіт.
Моделювання показало, що, коли матеріал потрапляє в чорну діру, слідом за ним витікає і магнітне поле. Далі ці силові лінії починають накопичуватися поблизу горизонту подій, поки не почнуть блокувати потрапляння матеріалу всередину. Тиск матеріалу, який потрапляє в дірку слідом, стискає і вирівнює лінії магнітного поля, поки вони не утворюють смуги, спрямовані або в бік чорної діри, або від неї.
Коли лінії поля, що йдуть в протилежних напрямках, зустрічаються, вони можуть розірвати існуючі зв’язки і замість цього з’єднатися один з одним. Через це відбувається викид енергії, він передається плазмі, а далі перетворюється в сигнал, який можна фіксувати.
Тепер астрономи чекають даних з телескопа “Джеймс Вебб”, щоб підтвердити свої здогади.