Kuidas osakesi mustade aukude atraktiivsuse tõttu päästetakse

Kuidas osakesi mustade aukude atraktiivsuse tõttu päästetakse

Superarvuti mudeli visualiseerimine näitab, kuidas positronid käituvad pöörleva musta ava sündmuste horisondi lähedal.

Musta auk gravitatsiooniline atraktsioon on nii suur, et isegi valgus ei pääse, kui ta läheneb kriitiliselt lähedale. Aga teil on võimalus põgeneda. Tõsi, sa pead olema subatoomiline osake.

Kuna mustad augud imavad keskkonda aineid, väljutavad nad ka elektronide ja positronidega võimsad kuuma plasma joad. Enne kui osakesi jõuavad sündmuskohani (tagasipöördumise punkt), hakkavad nad kiirenema. Valguse kiirusele lähedasel kiirusel liiguvad need osakesed sündmuskohast välja ja surusid välja musta auku pöörlemisteljega.

Seda nähtust nimetatakse relativistlikeks joadeks. Need on hiiglaslikud ja tugevad osakeste kiirgused, mis kiirgavad valgust. Teadlased on selliseid reaktsioone kümneid aastaid jälginud, kuid keegi ei mõista täpselt, kuidas põlised osakesed vajalikku energiat saavad.

Vastuse leidmiseks töötasid teadlased välja uue simulatsioonide komplekti superarvutile, mis ühendas kümme aastat vanad teooriad, et anda uusi teadmisi plasmavoolu mehhanismidest, mis võimaldavad varastada energia mustade aukude tugevatest gravitatsiooniväljadest.

Esimest korda simulatsioon ühendab teooriat, mis selgitab, kuidas mustad augud ümbritsevad elektrivoolu jetis magnetväljadega teooriaga, kus selgub, kuidas sündmuste horisondi ületavad osakesed võivad vähendada musta auku pöörlemissuunda. Mudel pidi arvestama mitte ainult osakeste kiirenemisega ja relativistlikest düüsidest lähtuva valgusega, vaid ka viisiga, kuidas positronid ja elektronid luuakse (kõrge energia fotonite kokkupõrge nagu gammakiired). See on paari moodustamine, mis võib muuta valgust aineks. Uue modelleerimise tulemused ei erine radikaalselt eelmistest järeldustest, vaid pakuvad huvitavaid nüansse. Näiteks oli võimalik leida suur kogus osakesi, mille relativistlikud energiad on negatiivsed, mõõdetuna vaatlejatelt mustast aukust kaugel. Kui nad satuvad mustasse auku, siis väheneb selle kogu energia.

Lisaks seisavad teadlased silmitsi üllatusega. Selgus, et nii palju negatiivse energiaga osakesi siseneb mustasse auku, et sügisel ekstraheeritud energia on võrreldav ümbritseva magnetväljaga. Kui tähelepanekud seda kinnitavad, on negatiivse energiaga osakeste mõju nii tugev, et see võib muuta ootusi mustade aukude pihustusspektri suhtes.

Meeskond kavatseb mudeleid täiustada, võrreldades andmeid vaatluskeskuste reaalsete vaatlustega, nagu näiteks Event Horizon teleskoop (selle eesmärk on võtta esimesed fotod mustast august).

Kommentaarid (0)
Otsing