Ученые создали самую детальную симуляцию падения вещества в черную дыру
Международная команда астрофизиков представила первую в мире полную симуляцию процесса аккреции — падения вещества на черную дыру с излучением. Впервые в расчетах одновременно учтены как общая теория относительности Эйнштейна, так и доминирующая роль излучения, без упрощающих допущений.
Плотность газа в двумерном сечении аккрецирующей черной дыры. Более яркие области соответствуют большей плотности. Источник: Zhang et al. (2025)
Моделирование, опубликованное в The Astrophysical Journal, стало возможным благодаря новым алгоритмам и мощности суперкомпьютеров Frontier и Aurora. Ранее ученые были вынуждены использовать приближения, например, рассматривать излучение как жидкость, что не отражало реальной картины.
Это первый раз, когда мы смогли увидеть, что происходит, когда самые важные физические процессы в аккреции черной дыры включены точно. Наши симуляции теперь воспроизводят удивительно согласованное поведение различных систем, наблюдаемых в небе, — заявил ведущий автор исследования Личжун Чжан из Института перспективных исследований.
Работа фокусируется на черных дырах звездной массы (около 10 масс Солнца). Симуляции показали, как вещество, закручиваясь, образует турбулентные, заполненные излучением диски, порождает мощные ветры и джеты. Полученные спектры излучения близко совпали с реальными астрономическими наблюдениями.
Это достижение открывает новое окно в понимание поведения черных дыр в экстремальных условиях и может быть применено для изучения сверхмассивных черных дыр, влияющих на эволюцию галактик.
0 комментариев