Αν και οι μαύρες τρύπες παραμένουν πάντα μαύρες, μερικές φορές εκπέμπουν έντονες εκρήξεις φωτός ακριβώς πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων. Τι ακριβώς προκαλεί αυτές τις εστίες ήταν στο παρελθόν ένα μυστήριο για την επιστήμη. Πρόσφατα, αυτό το μυστήριο λύθηκε από μια ομάδα ερευνητών που, χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές, μοντελοποίησαν τα μαγνητικά πεδία των μαύρων οπών με πολύ περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι είχε γίνει πριν. Η μοντελοποίηση δείχνει ότι η πηγή των εξαιρετικά φωτεινών εκλάμψεων είναι η καταστροφή και η αναδιάταξη υπερισχυρών μαγνητικών πεδίων.
Οι επιστήμονες γνώριζαν από καιρό ότι οι μαύρες τρύπες περιβάλλονται από ισχυρά μαγνητικά πεδία. Συνήθως είναι μόνο ένα μέρος του πολύπλοκου χορού δυνάμεων, υλικών και άλλων φαινομένων που υπάρχουν γύρω από μια μαύρη τρύπα. Αυτός ο περίπλοκος χορός είναι εμφανώς δύσκολο να προσομοιωθεί ακόμη και με προηγμένους υπερυπολογιστές, επομένως η προσπάθεια κατανόησης των λεπτομερειών του τι συμβαίνει γύρω από μια μαύρη τρύπα έχει αποδειχθεί εξαιρετικά προκλητική. Πιο ισχυροί υπολογιστές μπορούν να χειριστούν περίπλοκα υπολογιστικά προβλήματα, και χάρη στο νόμο του Moore, αυτό ακριβώς έχει τώρα η ανθρωπότητα.
Ο Δρ Bart Ripperda, συν-συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο Ινστιτούτο Flatiron και στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τρία ξεχωριστά σμήνη υπερυπολογιστών για να αποκτήσουν την πιο λεπτομερή εικόνα των φυσικών φαινομένων που συμβαίνουν έξω από τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι τα μαγνητικά πεδία έπαιξαν σημαντικό ρόλο σε αυτή τη φυσική. Αλλά το πιο σημαντικό, έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη εστιών. Συγκεκριμένα, οι εκλάμψεις σχηματίστηκαν όταν τα μαγνητικά πεδία διαλύθηκαν και στη συνέχεια επανασυνδέθηκαν. Η μαγνητική ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια αυτών των διεργασιών επαναφορτίζει φωτόνια στο περιβάλλον και μερικά από αυτά τα φωτόνια εκτοξεύονται απευθείας στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας, ενώ άλλα εκτοξεύονται στο διάστημα με τη μορφή εκλάμψεων.
Οι προσομοιώσεις έδειξαν τη ρήξη και τη δημιουργία ενώσεων μαγνητικού πεδίου που ήταν αόρατες σε προηγούμενες διαθέσιμες αναλύσεις. Η εικόνα του Ripperd και των συναδέλφων του είχε ανάλυση 1000 φορές μεγαλύτερη από οποιαδήποτε προηγουμένως διαθέσιμη προσομοίωση μιας μαύρης τρύπας. Οι πιο ακριβείς προσομοιώσεις στον κόσμο δεν μπορούν να αντισταθμίσουν ένα λανθασμένο μοντέλο, έτσι οι προηγούμενες προσομοιώσεις αγνόησαν τα κύρια χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης των μαύρων τρυπών.
Με υψηλότερη ανάλυση ήρθε μεγαλύτερη κατανόηση. Οι νέες προσομοιώσεις μοντελοποίησαν με ακρίβεια πώς λειτουργεί η διαδικασία του μαγνητικού πεδίου γύρω από τον ορίζοντα γεγονότων. Πρώτον, το υλικό που συλλέγεται στο δίσκο προσαύξησης μεταναστεύει στους πόλους της μαύρης τρύπας. Μια τέτοια κίνηση φορτισμένου υλικού θα επηρεάσει αναγκαστικά τις γραμμές δύναμης του μαγνητικού πεδίου, το οποίο θα προσπαθήσει να κινηθεί μαζί του.
Μέρος αυτής της διαδικασίας κίνησης έχει ως αποτέλεσμα το σπάσιμο ορισμένων γραμμών δύναμης του μαγνητικού πεδίου και την επανασύνδεση του δυναμικού με μια άλλη γραμμή δύναμης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, σχηματίζεται ένας θύλακας υλικού που είναι απομονωμένος από άλλες εξωτερικές δυνάμεις, αλλά τελικά εκτινάσσεται προς την ίδια τη μαύρη τρύπα ή προς το υπόλοιπο σύμπαν. Εξ ου και τα ξεσπάσματα. Όλες αυτές οι διαδικασίες είναι δύσκολο να προσομοιωθούν ακόμη και σε ένα σύμπλεγμα υπερυπολογιστών. Ωστόσο, οι περισσότερες προσομοιώσεις κατασκευάζονται για να ταιριάζουν καλύτερα σε υπάρχοντα δεδομένα.
Η συλλογή δεδομένων για τη δοκιμή αυτών των μοντέλων είναι ακόμη πολύ μακριά. Αλλά μπορείτε να είστε σίγουροι ότι κάποιος κάπου το εργάζεται ήδη σε αυτό.
Διαβάστε επίσης:
Οι διαδικασίες δημιουργίας γαλαξιών γίνονται σαφείς...