Vaikka mustat aukot pysyvät aina mustina, ne lähettävät joskus voimakkaita valopurskeita aivan tapahtumahorisontin takana. Mikä näiden epidemioiden tarkalleen aiheuttaa, on aiemmin ollut tieteen mysteeri. Äskettäin tämän mysteerin ratkaisi joukko tutkijoita, jotka supertietokoneiden avulla mallinsivat mustien aukkojen magneettikentät paljon yksityiskohtaisemmin kuin aiemmin. Mallintaminen osoittaa, että erittäin kirkkaiden soihdutusten lähde on supervoimakkaiden magneettikenttien tuhoutuminen ja uudelleenjärjestely.
Tiedemiehet ovat pitkään tienneet, että mustia aukkoja ympäröivät voimakkaat magneettikentät. Se on yleensä vain osa mustan aukon ympärillä esiintyvien voimien, materiaalin ja muiden ilmiöiden monimutkaista tanssia. Tätä monimutkaista tanssia on tunnetusti vaikea simuloida jopa edistyneillä supertietokoneilla, joten mustan aukon ympärillä tapahtuvan yksityiskohdan ymmärtäminen on osoittautunut erittäin vaikeaksi. Tehokkaammat tietokoneet voivat käsitellä monimutkaisia laskentaongelmia, ja Mooren lain ansiosta se on juuri sitä, mitä ihmiskunnalla on nyt.
Tohtori Bart Ripperda, tutkimuksen toinen kirjoittaja ja Flatiron Instituten ja Princetonin yliopiston tutkija, ja hänen kollegansa käyttivät kolmea erillistä supertietokoneklusteria saadakseen yksityiskohtaisimman kuvan mustan aukon tapahtumahorisontin ulkopuolella tapahtuvista fysikaalisista ilmiöistä. Ei ole yllättävää, että magneettikentillä oli tärkeä rooli tässä fysiikassa. Mutta mikä vielä tärkeämpää, niillä oli ratkaiseva rooli epidemioiden kehittymisessä. Erityisesti soihdut muodostuivat, kun magneettikentät hajosivat ja sitten yhdistyivät uudelleen. Näissä prosesseissa vapautuva magneettinen energia lataa fotoneja uudelleen ympäristössä, ja osa näistä fotoneista sinkoutuu suoraan mustan aukon tapahtumahorisonttiin, kun taas toiset sinkoutuvat avaruuteen soihdutuksena.
Simulaatiot osoittivat repeämisen ja magneettikentän liitoskohtien muodostumisen, jotka olivat näkymättömiä aiemmin saatavilla olevilla resoluutioilla. Ripperdin ja hänen kollegoidensa kuvan resoluutio oli 1000 kertaa suurempi kuin millään aiemmin saatavilla olevalla mustan aukon simulaatiolla. Maailman tarkimmat simulaatiot eivät voi kompensoida väärää mallia, joten aikaisemmat simulaatiot jättivät huomiotta mustien aukkojen vuorovaikutuksen pääpiirteet.
Suuremman resoluution myötä ymmärrys lisääntyi. Uudet simulaatiot mallinsivat tarkasti, kuinka magneettikenttäprosessi tapahtumahorisontin ympärillä toimii. Ensin akkretiolevyyn kerätty materiaali siirtyy mustan aukon napoihin. Tällainen varautuneen materiaalin liike vaikuttaa välttämättä magneettikentän voimalinjoihin, jotka yrittävät liikkua sen mukana.
Osa tästä liikeprosessista johtaa joidenkin magneettikentän voimalinjojen katkeamiseen ja mahdolliseen uudelleenkytkentään toiseen voimalinjaan. Joissakin tapauksissa muodostuu materiaalitasku, joka on eristetty muista ulkoisista voimista, mutta joka lopulta sinkoutuu kohti mustaa aukkoa tai muuta universumia. Siksi taudinpurkaukset. Kaikkia näitä prosesseja on vaikea simuloida jopa supertietokoneiden joukossa. Useimmat simulaatiot on kuitenkin rakennettu sopimaan parhaiten olemassa olevaan dataan.
Tiedonkeruu näiden mallien testaamiseksi on vielä kaukana. Mutta voit olla varma, että joku jossain jo työskentelee sen parissa.
Lue myös:
Galaksien luomisprosessit tulevat selväksi...