Deși găurile negre rămân întotdeauna negre, ele emit uneori rafale intense de lumină chiar dincolo de orizontul evenimentelor. Ce anume cauzează aceste focare a fost anterior un mister pentru știință. Recent, acest mister a fost rezolvat de un grup de cercetători care, folosind supercomputere, au modelat câmpurile magnetice ale găurilor negre mult mai detaliat decât se făcuse înainte. Modelarea indică faptul că sursa erupțiilor ultra-luminoase este distrugerea și rearanjarea câmpurilor magnetice foarte puternice.
Oamenii de știință știu de mult că găurile negre sunt înconjurate de câmpuri magnetice puternice. De obicei, este doar o parte a dansului complex al forțelor, materialelor și a altor fenomene care există în jurul unei găuri negre. Acest dans complex este notoriu de dificil de simulat chiar și cu supercalculatoare avansate, așa că încercarea de a înțelege detaliile a ceea ce se întâmplă în jurul unei găuri negre s-a dovedit extrem de provocatoare. Calculatoarele mai puternice pot face față problemelor complexe de calcul și, datorită Legii lui Moore, asta este exact ceea ce umanitatea are acum.
Dr. Bart Ripperda, coautor al studiului și cercetător la Institutul Flatiron și Universitatea Princeton, și colegii săi au folosit trei grupuri separate de supercomputere pentru a obține cea mai detaliată imagine a fenomenelor fizice care au loc în afara orizontului de evenimente al găurii negre. Nu este de mirare că câmpurile magnetice au jucat un rol important în această fizică. Dar, mai important, au jucat un rol crucial în dezvoltarea focarelor. În special, erupțiile s-au format atunci când câmpurile magnetice s-au rupt și apoi s-au reconectat. Energia magnetică eliberată în timpul acestor procese reîncarcă fotonii din mediul înconjurător, iar unii dintre acești fotoni sunt ejectați direct în orizontul de evenimente al găurii negre, în timp ce alții sunt ejectați în spațiu sub formă de erupții.
Simulările au arătat ruptura și crearea de joncțiuni de câmp magnetic care erau invizibile la rezoluțiile disponibile anterior. Imaginea lui Ripperd și a colegilor săi avea o rezoluție de 1000 de ori mai mare decât orice simulare disponibilă anterior a unei găuri negre. Cele mai precise simulări din lume nu pot compensa un model incorect, așa că simulările anterioare au ignorat principalele caracteristici ale interacțiunii găurilor negre.
Cu o rezoluție mai mare a venit o mai mare înțelegere. Noile simulări au modelat cu acuratețe modul în care funcționează procesul câmpului magnetic din jurul orizontului evenimentelor. În primul rând, materialul colectat în discul de acreție migrează către polii găurii negre. O astfel de mișcare a materialului încărcat va afecta în mod necesar liniile de forță ale câmpului magnetic, care va încerca să se miște cu el.
O parte a acestui proces de mișcare are ca rezultat ruperea unor linii de forță a câmpului magnetic și reconectarea potențială cu o altă linie de forță. În unele cazuri, se formează un buzunar de material care este izolat de alte forțe externe, dar este în cele din urmă aruncat spre gaura neagră în sine sau în restul universului. De aici izbucnirile. Toate aceste procese sunt greu de simulat chiar și pe un grup de supercalculatoare. Cu toate acestea, majoritatea simulărilor sunt construite pentru a se potrivi cel mai bine cu datele existente.
Colectarea datelor pentru testarea acestor modele este încă departe. Dar poți fi sigur că cineva de undeva lucrează deja la asta.
Citeste si:
Procesele de creare a galaxiilor devin clare...