Mặc dù các lỗ đen luôn giữ màu đen, nhưng chúng đôi khi phát ra các vụ nổ ánh sáng dữ dội ngay bên ngoài đường chân trời sự kiện. Nguyên nhân chính xác gây ra những đợt bùng phát này trước đây vẫn là một bí ẩn đối với khoa học. Gần đây, bí ẩn này đã được giải quyết bởi một nhóm các nhà nghiên cứu, sử dụng siêu máy tính, đã mô hình hóa từ trường của các lỗ đen chi tiết hơn nhiều so với những gì đã được thực hiện trước đây. Mô hình hóa chỉ ra rằng nguồn gốc của pháo sáng siêu sáng là sự phá hủy và sắp xếp lại các từ trường siêu mạnh.
Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng các lỗ đen được bao quanh bởi từ trường cực mạnh. Nó thường chỉ là một phần của vũ điệu phức tạp của các lực, vật chất và các hiện tượng khác tồn tại xung quanh một lỗ đen. Điệu nhảy phức tạp này nổi tiếng là khó mô phỏng ngay cả với các siêu máy tính tiên tiến, vì vậy việc cố gắng hiểu chi tiết những gì đang diễn ra xung quanh một lỗ đen đã được chứng minh là vô cùng khó khăn. Các máy tính mạnh hơn có thể xử lý các vấn đề phức tạp về máy tính, và nhờ Định luật Moore, đó chính xác là những gì nhân loại hiện có.
Tiến sĩ Bart Ripperda, đồng tác giả của nghiên cứu và là nhà nghiên cứu tại Viện Flatiron và Đại học Princeton, cùng các đồng nghiệp của ông đã sử dụng ba cụm siêu máy tính riêng biệt để thu được hình ảnh chi tiết nhất về các hiện tượng vật lý xảy ra bên ngoài chân trời sự kiện của lỗ đen. Không có gì ngạc nhiên khi từ trường đóng một vai trò quan trọng trong vật lý này. Nhưng quan trọng hơn, chúng đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của các đợt bùng phát. Đặc biệt, pháo sáng được hình thành khi từ trường bị vỡ ra và sau đó kết nối lại. Năng lượng từ trường được giải phóng trong quá trình này sẽ sạc lại các photon trong môi trường, và một số photon này được phóng thẳng vào chân trời sự kiện của lỗ đen, trong khi những photon khác bị phóng ra ngoài không gian dưới dạng pháo sáng.
Các mô phỏng cho thấy sự đứt gãy và tạo ra các điểm nối từ trường không thể nhìn thấy ở các độ phân giải có sẵn trước đây. Hình ảnh của Ripperd và các đồng nghiệp của ông có độ phân giải lớn hơn 1000 lần so với bất kỳ hình ảnh mô phỏng lỗ đen nào có sẵn trước đây. Các mô phỏng chính xác nhất trên thế giới không thể bù đắp cho một mô hình không chính xác, vì vậy các mô phỏng trước đó đã bỏ qua các đặc điểm chính về sự tương tác của các lỗ đen.
Với độ phân giải cao hơn, sự hiểu biết sâu sắc hơn. Các mô phỏng mới đã mô phỏng chính xác cách thức hoạt động của quá trình từ trường xung quanh chân trời sự kiện. Đầu tiên, vật chất được thu thập trong đĩa bồi tụ di chuyển đến các cực của lỗ đen. Sự chuyển động như vậy của vật liệu tích điện nhất thiết sẽ ảnh hưởng đến các đường sức của từ trường, sẽ cố gắng chuyển động cùng với nó.
Một phần của quá trình chuyển động này dẫn đến việc phá vỡ một số đường sức từ và kết nối lại thế năng với một đường lực khác. Trong một số trường hợp, một túi các dạng vật chất bị cô lập khỏi các lực bên ngoài khác, nhưng cuối cùng lại bị đẩy về phía chính lỗ đen hoặc phần còn lại của vũ trụ. Do đó các đợt bùng phát. Tất cả các quá trình này rất khó để mô phỏng ngay cả trên một cụm siêu máy tính. Tuy nhiên, hầu hết các mô phỏng được xây dựng để phù hợp nhất với dữ liệu hiện có.
Việc thu thập dữ liệu để kiểm tra các mô hình này vẫn còn một chặng đường dài. Nhưng bạn có thể chắc chắn rằng ai đó ở đâu đó đã làm việc với nó.
Đọc thêm:
Các quá trình tạo ra các thiên hà trở nên rõ ràng...