Οι μαύρες τρύπες συγκαταλέγονται στα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του σύμπαντος, ωστόσο μια νέα επιστημονική μελέτη αποκαλύπτει με πρωτοφανή ακρίβεια τι συμβαίνει στο άμεσο περιβάλλον τους, χάρη σε προσομοιώσεις που συνδυάζουν τη γενική σχετικότητα του Albert Einstein με ρεαλιστική περιγραφή της ακτινοβολίας και της ύλης.
Η έρευνα για το αστρονομικό φαινόμενο, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal και πραγματοποιήθηκε από το Institute for Advanced Study σε συνεργασία με το Flatiron Institute, αποτελεί ορόσημο για την αστροφυσική των μαύρων τρυπών.
Η πρώτη «πλήρης» εικόνα της ύλης γύρω από μια μαύρη τρύπα
Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες κατάφεραν να υπολογίσουν με ακρίβεια πώς η ύλη πέφτει σε μια μαύρη τρύπα όταν κυριαρχεί η ακτινοβολία, χωρίς απλουστευτικές παραδοχές.
Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι σχηματίζεται ένας λεπτός, θερμικός δίσκος ύλης, εξαιρετικά σταθερός, παρότι το περιβάλλον είναι χαοτικό και έντονα τυρβώδες. Παράλληλα, καταγράφονται ισχυροί πίδακες και εκροές ύλης, φαινόμενα που παρατηρούνται και σε πραγματικά αστρονομικά δεδομένα.
Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα μοντέλα αντιμετώπιζαν την ακτινοβολία σαν κάτι «ρευστό», κάτι που δεν αποτυπώνει τη φυσική της συμπεριφορά. Η νέα προσέγγιση λύνει πλήρως τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας μαζί με τη μεταφορά ακτινοβολίας, επιτρέποντας μια ρεαλιστική περιγραφή του πώς το φως και η ύλη αλληλεπιδρούν κοντά σε μια μαύρη τρύπα.
Εστίαση σε μαύρες τρύπες αστρικής μάζας
Η μελέτη επικεντρώνεται σε μαύρες τρύπες με μάζα περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Αν και μικρότερες από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες όπως η Sagittarius A* στο κέντρο του Γαλαξία, οι, αστρικής μάζας, μαύρες τρύπες εξελίσσονται γρηγορότερα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να παρακολουθούν μεταβολές σε πραγματικό χρόνο μέσω της ακτινοβολίας τους.
Το εντυπωσιακό είναι ότι τα φάσματα φωτός που παράγουν οι προσομοιώσεις ταιριάζουν σχεδόν απόλυτα με τις παρατηρήσεις από τηλεσκόπια ακτίνων Χ, προσφέροντας ισχυρή επιβεβαίωση της αξιοπιστίας τους.
Οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν σε δύο από τους ισχυρότερους υπερυπολογιστές του κόσμου, το Frontier και το Aurora, ικανούς να εκτελούν δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων πράξεων το δευτερόλεπτο.
Η ομάδα σχεδιάζει πλέον να επεκτείνει το μοντέλο και σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, ανοίγοντας τον δρόμο για βαθύτερη κατανόηση του ρόλου τους στη διαμόρφωση
Με πληροφορίες από Science Daily
