Bien que les trous noirs restent toujours noirs, ils émettent parfois d'intenses éclats de lumière juste au-delà de l'horizon des événements. La cause exacte de ces épidémies était auparavant un mystère pour la science. Récemment, ce mystère a été résolu par un groupe de chercheurs qui, à l'aide de superordinateurs, ont modélisé les champs magnétiques des trous noirs de manière beaucoup plus détaillée qu'auparavant. La modélisation indique que la source des éruptions ultra-brillantes est la destruction et le réarrangement de champs magnétiques super puissants.
Les scientifiques savent depuis longtemps que les trous noirs sont entourés de puissants champs magnétiques. Ce n'est généralement qu'une partie de la danse complexe des forces, des matériaux et d'autres phénomènes qui existent autour d'un trou noir. Cette danse complexe est notoirement difficile à simuler même avec des superordinateurs avancés, alors essayer de comprendre les détails de ce qui se passe autour d'un trou noir s'est avéré extrêmement difficile. Des ordinateurs plus puissants peuvent gérer des problèmes informatiques complexes, et grâce à la loi de Moore, c'est exactement ce que l'humanité a maintenant.
Le Dr Bart Ripperda, co-auteur de l'étude et chercheur au Flatiron Institute et à l'Université de Princeton, et ses collègues ont utilisé trois grappes de superordinateurs distinctes pour obtenir l'image la plus détaillée des phénomènes physiques se produisant en dehors de l'horizon des événements du trou noir. Il n'est pas surprenant que les champs magnétiques aient joué un rôle important dans cette physique. Mais plus important encore, ils ont joué un rôle crucial dans le développement des épidémies. En particulier, des éruptions se sont formées lorsque des champs magnétiques se sont séparés puis reconnectés. L'énergie magnétique libérée lors de ces processus recharge les photons dans l'environnement, et certains de ces photons sont éjectés directement dans l'horizon des événements du trou noir, tandis que d'autres sont éjectés dans l'espace sous forme d'éruptions.
Les simulations ont montré la rupture et la création de jonctions de champ magnétique qui étaient invisibles aux résolutions précédemment disponibles. L'image de Ripperd et de ses collègues avait une résolution 1000 XNUMX fois supérieure à toute simulation de trou noir précédemment disponible. Les simulations les plus précises au monde ne peuvent pas compenser un modèle incorrect, de sorte que les simulations précédentes ignoraient les principales caractéristiques de l'interaction des trous noirs.
Avec une résolution plus élevée est venue une meilleure compréhension. Les nouvelles simulations ont modélisé avec précision le fonctionnement du processus de champ magnétique autour de l'horizon des événements. Tout d'abord, la matière collectée dans le disque d'accrétion migre vers les pôles du trou noir. Un tel mouvement de matière chargée affectera nécessairement les lignes de force du champ magnétique, qui tenteront de se déplacer avec lui.
Une partie de ce processus de mouvement entraîne la rupture de certaines lignes de force du champ magnétique et la reconnexion potentielle avec une autre ligne de force. Dans certains cas, une poche de formes matérielles qui est isolée des autres forces extérieures, mais qui est finalement éjectée vers le trou noir lui-même ou le reste de l'univers. D'où les flambées. Tous ces processus sont difficiles à simuler même sur un cluster de supercalculateurs. Cependant, la plupart des simulations sont conçues pour s'adapter au mieux aux données existantes.
La collecte de données pour tester ces modèles est encore loin. Mais vous pouvez être sûr que quelqu'un quelque part y travaille déjà.
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