Simulacije superračunalom otkrivaju dinamiku turbulencija u akrecijskim diskovima crnih rupa

Znanstvenici sa sveučilišta Tohoku i Utsunomiya koristili su superračunala za simulaciju akrecijskih diskova oko crnih rupa, otkrivši složene turbulencije i njihovu ulogu u prijenosu energije.

Simulacije superračunalom otkrivaju dinamiku turbulencija u akrecijskim diskovima crnih rupa
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Znanstvenici sa sveučilišta Tohoku i Utsunomiya postigli su značajan napredak u razumijevanju kompleksne prirode turbulencija u akrecijskim diskovima koji okružuju crne rupe. Korištenjem vrhunskih superračunala kao što su RIKEN-ov "Fugaku" i NAOJ-ov "ATERUI II", simulirali su najvišu razlučivost tih diskova, pružajući nove uvide u te složene fenomene. Akrecijski diskovi, koji se formiraju od plina i prašine što spiralno pada prema crnoj rupi, emitiraju elektromagnetsko zračenje, omogućujući teleskopima da indirektno promatraju te objekte.


Simulacije koje su znanstvenici proveli obuhvatile su tzv. inercijski raspon, dosad neprimijećen u ranijim studijama zbog nedostatka računalnih resursa. Ovaj raspon povezuje velike i male vrtloge unutar akrecijskih diskova, pružajući bolji uvid u načine na koje se materijal kreće prema crnoj rupi. Ključni napredak u istraživanju bila je identifikacija "sporih magnetosoničnih valova" koji dominiraju ovim rasponom. Ovi niskofrekventni valovi uzrokuju selektivno zagrijavanje iona unutar diskova, što je ključno za razumijevanje interakcija između elektromagnetskih polja i nabijenih čestica.


Za astrofizičare, ovi rezultati predstavljaju veliki iskorak u objašnjavanju procesa akrecije - pri čemu se materijal iz diska gravitacijski privlači prema crnoj rupi. Do sada, simulacije nisu uspijevale precizno prikazati ove fenomene zbog ograničenja u računalnoj moći. Međutim, sada je po prvi put moguće modelirati ove pojave s velikom točnošću, omogućujući bolje razumijevanje turbulencija unutar akrecijskih diskova i njihovih učinaka na crne rupe.


Ova nova otkrića važna su i za poboljšanje interpretacije podataka iz teleskopa kao što je Event Horizon, koji proučava regije oko crnih rupa. Znanstvenici vjeruju da će rezultati pomoći u tumačenju podataka o elektromagnetskom zračenju koje dolazi iz tih područja, kao i u daljnjem istraživanju prirode crnih rupa.


Crne rupe su dugo vremena izazivale znatiželju znanstvenika, a ovaj novi napredak donosi bolji uvid u njihovu dinamiku. Iako ih ne možemo izravno promatrati, studije akrecijskih diskova otvaraju prozor u razumijevanje kako crne rupe utječu na svoju okolinu i kako materijal unutar diskova emitira energiju prije nego što zauvijek nestane unutar crne rupe.


Ovo istraživanje objavljeno je u časopisu Science Advances 28. kolovoza 2024., a očekuje se da će značajno pridonijeti budućim studijama o crnim rupama i njihovu utjecaju na okolne kozmičke procese.

Izvor: Tohoku University

Kreirano: četvrtak, 05. rujna, 2024.
Napomena za naše čitatelje:
Portal Karlobag.eu pruža informacije o dnevnim događanjima i temama bitnim za našu zajednicu. Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim ili medicinskim područjima. Sve objavljene informacije služe isključivo za informativne svrhe.
Molimo vas da informacije s našeg portala ne smatrate potpuno točnima i uvijek se savjetujte s vlastitim liječnikom ili stručnom osobom prije donošenja odluka temeljenih na tim informacijama.
Naš tim se trudi pružiti vam ažurne i relevantne informacije, a sve sadržaje objavljujemo s velikom predanošću.
Pozivamo vas da podijelite svoje priče iz Karlobaga s nama!
Vaše iskustvo i priče o ovom prekrasnom mjestu su dragocjene i željeli bismo ih čuti.
Slobodno nam ih šaljite na adresu karlobag@karlobag.eu.
Vaše priče će doprinijeti bogatoj kulturnoj baštini našeg Karlobaga.
Hvala vam što ćete s nama podijeliti svoje uspomene!

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka portala Karlobag.eu koja se specijalizirala za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje.

Stručna analiza i jasna objašnjenja
Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima, ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije
Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njena sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost
AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.