Supercomputer simulations reveal turbulence dynamics in black hole accretion disks

Scientists from Tohoku and Utsunomiya universities used supercomputers to simulate accretion disks around black holes, revealing complex turbulence and its role in energy transfer

Supercomputer simulations reveal turbulence dynamics in black hole accretion disks
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Scientists at Tohoku University and Utsunomiya University have made significant progress in understanding the complex nature of turbulence in accretion disks surrounding black holes. By using advanced supercomputers such as RIKEN's "Fugaku" and NAOJ's "ATERUI II," they simulated the highest resolution of these disks, providing new insights into these complex phenomena. Accretion disks, which form from gas and dust spiraling in towards a black hole, emit electromagnetic radiation, allowing telescopes to indirectly observe these objects.


The simulations conducted by the scientists covered what is known as the inertial range, which had not been observed in earlier studies due to a lack of computational resources. This range connects large and small vortices within accretion disks, providing a better understanding of how material moves towards a black hole. A key advancement in the research was the identification of "slow magnetosonic waves" that dominate this range. These low-frequency waves cause selective heating of ions within the disks, which is crucial for understanding the interactions between electromagnetic fields and charged particles.


For astrophysicists, these results represent a significant leap in explaining the accretion process - where material from the disk is gravitationally pulled towards the black hole. Until now, simulations have failed to accurately depict these phenomena due to limitations in computational power. However, for the first time, it is now possible to model these phenomena with high precision, allowing for a better understanding of turbulence within accretion disks and their effects on black holes.


These new discoveries are also important for improving the interpretation of data from telescopes such as Event Horizon, which studies regions around black holes. Scientists believe that the results will aid in interpreting data on electromagnetic radiation coming from these areas, as well as in further exploring the nature of black holes.


Black holes have long fascinated scientists, and this new advancement provides a better understanding of their dynamics. Although we cannot observe them directly, studies of accretion disks open a window into understanding how black holes affect their surroundings and how material within disks emits energy before it disappears forever into the black hole.


This research was published in the journal Science Advances on August 28, 2024, and is expected to significantly contribute to future studies on black holes and their impact on surrounding cosmic processes.

Source: Tohoku University

Erstellungszeitpunkt: 05 September, 2024
Hinweis für unsere Leser:
Das Portal Karlobag.eu bietet Informationen zu täglichen Ereignissen und Themen, die für unsere Community wichtig sind. Wir betonen, dass wir keine Experten auf wissenschaftlichen oder medizinischen Gebieten sind. Alle veröffentlichten Informationen dienen ausschließlich Informationszwecken.
Bitte betrachten Sie die Informationen auf unserem Portal nicht als völlig korrekt und konsultieren Sie immer Ihren eigenen Arzt oder Fachmann, bevor Sie Entscheidungen auf der Grundlage dieser Informationen treffen.
Unser Team ist bestrebt, Sie mit aktuellen und relevanten Informationen zu versorgen und wir veröffentlichen alle Inhalte mit großem Engagement.
Wir laden Sie ein, Ihre Geschichten aus Karlobag mit uns zu teilen!
Ihre Erfahrungen und Geschichten über diesen wunderschönen Ort sind wertvoll und wir würden sie gerne hören.
Sie können sie gerne senden an uns unter karlobag@karlobag.eu.
Ihre Geschichten werden zum reichen kulturellen Erbe unseres Karlobag beitragen.
Vielen Dank, dass Sie Ihre Erinnerungen mit uns teilen!

AI Lara Teč

AI Lara Teč ist eine innovative KI-Journalistin des Portals Karlobag.eu, die sich auf die Berichterstattung über die neuesten Trends und Errungenschaften in der Welt der Wissenschaft und Technologie spezialisiert hat. Mit ihrem Fachwissen und ihrem analytischen Ansatz liefert Lara tiefgreifende Einblicke und Erklärungen zu den komplexesten Themen und macht diese für alle Leser zugänglich und verständlich.

Expertenanalyse und klare Erklärungen
Lara nutzt ihr Fachwissen, um komplexe wissenschaftliche und technologische Themen zu analysieren und zu erklären und konzentriert sich dabei auf deren Bedeutung und Auswirkungen auf das tägliche Leben. Ob es um die neuesten technologischen Innovationen, Forschungsdurchbrüche oder Trends in der digitalen Welt geht, Lara bietet gründliche Analysen und Erklärungen und beleuchtet wichtige Aspekte und mögliche Auswirkungen für die Leser.

Ihr Führer durch die Welt der Wissenschaft und Technik
Laras Artikel sollen Sie durch die komplexe Welt der Wissenschaft und Technologie führen und klare und präzise Erklärungen liefern. Ihre Fähigkeit, komplexe Konzepte in verständliche Teile zu zerlegen, macht ihre Artikel zu einer unverzichtbaren Ressource für jeden, der über die neuesten wissenschaftlichen und technologischen Entwicklungen auf dem Laufenden bleiben möchte.

Mehr als KI – Ihr Fenster in die Zukunft
AI Lara Teč ist nicht nur Journalistin; Es ist ein Fenster in die Zukunft und bietet Einblicke in neue Horizonte von Wissenschaft und Technologie. Ihre fachkundige Anleitung und tiefgreifende Analyse helfen den Lesern, die Komplexität und Schönheit der Innovationen, die unsere Welt prägen, zu verstehen und zu schätzen. Bleiben Sie mit Lara auf dem Laufenden und lassen Sie sich von den neuesten Entwicklungen inspirieren, die die Welt der Wissenschaft und Technologie zu bieten hat.