Die Wissenschaftler verwendeten den Supercomputer Blue Waters, um zu zeigen, dass sich die relativistischen Jets und die Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs im Laufe der Zeit möglicherweise um eine vom Schwarzen Loch getrennte Achse drehen und bewegen.
Das obige Video zeigt eine einzigartige Simulation, die mit dem Supercomputer Blue Waters erstellt wurde und zeigt, dass die relativistischen Strahlen eines Schwarzen Lochs zusammen mit der Präzession der geneigten Akkretionsscheibe eines Schwarzen Lochs folgen. Diese Wissenschaftler sagten:
Mit fast einer Milliarde Rechenzellen ist dies die höchstauflösende Simulation eines akkretierenden Schwarzen Lochs, die jemals erreicht wurde.
Relativistische Jets - das heißt, Jets, die Partikel enthalten, die sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen - neigen dazu, mit den zentralen supermassiven Schwarzen Löchern einiger aktiver Galaxien, Radiogalaxien und Quasare in Verbindung zu stehen. Sie befinden sich in der Regel viele Milliarden Lichtjahre entfernt und können sich von supermassiven Schwarzen Löchern über Millionen von Lichtjahren hinweg nach außen erstrecken.
Akkretionsscheiben für Schwarze Löcher - während ähnlich wie irdische Wirbelstürme und während theoretisiert und diskutiert von Wissenschaftlern seit Jahrzehnten - sind auch hochkomplexe Systeme. Sowohl die relativistischen Jets als auch die Ansammlungsscheiben der Schwarzen Löcher sind so weit entfernt, dass es unmöglich ist, viele Details über sie zu beobachten. Deshalb verwenden Wissenschaftler Computersimulationen, um sie zu untersuchen.
Fast alle früheren Simulationen gingen von Akkretionsscheiben und Jets aus, die auf den Spin des Schwarzen Lochs ausgerichtet waren. In der Realität wird jedoch angenommen, dass in den zentralen supermassiven Schwarzen Löchern der meisten Galaxien geneigte Scheiben enthalten sind - was bedeutet, dass sich die Scheibe um eine andere Achse dreht als das Schwarze Loch selbst.
Die jüngsten Simulationen des Supercomputers Blue Waters, der sich auf dem Campus der Universität von Illinois in Champaign-Urbana befindet, zeigen als erste die mit den Akkretionsscheiben ausgerichteten Jets sowie die sich allmählich ändernden Strömungsrichtungen der Jets am Himmel. oder vorgehend. Die Wissenschaftler, die die Simulationen durchführten, sagten:
… Ein Ergebnis von Raum-Zeit, die in die Rotation des Schwarzen Lochs hineingezogen wird. Dieses Verhalten stimmt mit Albert Einsteins Vorhersagen über die extreme Schwerkraft in der Nähe rotierender Schwarzer Löcher überein, die in seiner berühmten Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie veröffentlicht wurden.
Der Physiker Alexander Tchekhovskoy aus dem Nordwesten ist Mitautor der Studie, die im Fachjournal veröffentlicht wurde Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society. Tschechowskoi sagte:
Zu verstehen, wie rotierende Schwarze Löcher die Raumzeit um sich ziehen und wie sich dieser Prozess auf das auswirkt, was wir durch die Teleskope sehen, bleibt ein entscheidendes, schwer zu knackendes Rätsel. Glücklicherweise bringen uns die Durchbrüche in der Code-Entwicklung und die Sprünge in der Supercomputer-Architektur dem Finden der Antworten immer näher.
Künstlerkonzept eines Schwarzen Lochs via Northwestern Now.
Fazit: Wissenschaftler verwendeten den Supercomputer Blue Waters, um zu zeigen, dass die relativistischen Jets eines Schwarzen Lochs zusammen mit der Präzession seiner geneigten Akkretionsscheibe folgen. Mit anderen Worten, beide können sich um eine Achse drehen, die vom Loch selbst getrennt ist.