Международная команда астрофизиков представила самую детализированную и точную на сегодняшний день симуляцию того, как черная дыра поглощает окружающую материю. Для создания этой прорывной модели потребовалась мощность двух самых быстрых суперкомпьютеров в мире — Frontier и Aurora.
Новая симуляция, подробно описанная в журнале The Astrophysical Journal, впервые обошлась без упрощающих допущений, которые использовались в предыдущих моделях на протяжении десятилетий. Ранние методы рассматривали интенсивное излучение аккреционного диска как своеобразную «жидкость», что искажало реальную картину. Алгоритм команды под руководством Личжуна Чжана из Института перспективных исследований и Центра вычислительной астрофизики учитывает физику излучения в полном соответствии с общей теорией относительности.
«Впервые мы смогли увидеть, что происходит, когда все ключевые физические процессы в аккреции черной дыры учтены точно, — заявил Чжан. — Эти системы крайне нелинейны, и наша симуляция теперь воспроизводит то самое поведение, которое мы наблюдаем в небе».
Исследователи сосредоточились на черных дырах звездной массы, которые тяжелее Солнца всего в 10 раз. Их быстрая изменчивость (процессы занимают часы и минуты) делает их идеальной «лабораторией». Моделирование показало, как падающая материя формирует невероятно турбулентный и горячий диск, порождая мощные радиационные ветра и потенциальные джеты. Полученные данные удивительно хорошо совпали с реальными астрономическими наблюдениями.
Это достижение открывает новую главу в изучении самых загадочных объектов Вселенной, позволяя «заглянуть» в процессы, которые раньше были доступны лишь в теории.
