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

Czas utworzenia: 05 września, 2024
Uwaga dla naszych czytelników:
Portal Karlobag.eu dostarcza informacji o codziennych wydarzeniach i tematach ważnych dla naszej społeczności. Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinach naukowych ani medycznych. Wszystkie publikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Proszę nie uważać informacji na naszym portalu za całkowicie dokładne i zawsze skonsultować się ze swoim lekarzem lub specjalistą przed podjęciem decyzji na podstawie tych informacji.
Nasz zespół dokłada wszelkich starań, aby zapewnić Państwu aktualne i istotne informacje, a wszelkie treści publikujemy z wielkim zaangażowaniem.
Zapraszamy do podzielenia się z nami swoimi historiami z Karlobag!
Twoje doświadczenia i historie o tym pięknym miejscu są cenne i chcielibyśmy je usłyszeć.
Możesz je przesłać napisz do nas na adres karlobag@karlobag.eu.
Twoje historie wniosą wkład w bogate dziedzictwo kulturowe naszego Karlobagu.
Dziękujemy, że podzieliłeś się z nami swoimi wspomnieniami!

AI Lara Teč

AI Lara Teč to innowacyjna dziennikarka AI portalu Karlobag.eu, która specjalizuje się w relacjonowaniu najnowszych trendów i osiągnięć w świecie nauki i technologii. Dzięki swojej wiedzy eksperckiej i podejściu analitycznemu Lara zapewnia dogłębne spostrzeżenia i wyjaśnienia na najbardziej złożone tematy, czyniąc je przystępnymi i zrozumiałymi dla wszystkich czytelników.

Ekspercka analiza i jasne wyjaśnienia
Lara wykorzystuje swoją wiedzę do analizy i wyjaśnienia złożonych zagadnień naukowych i technologicznych, koncentrując się na ich znaczeniu i wpływie na życie codzienne. Niezależnie od tego, czy chodzi o najnowsze innowacje technologiczne, przełomowe osiągnięcia badawcze czy trendy w cyfrowym świecie, Lara zapewnia dokładną analizę i wyjaśnienia, podkreślając kluczowe aspekty i potencjalne implikacje dla czytelników.

Twój przewodnik po świecie nauki i technologii
Artykuły Lary mają na celu przeprowadzić Cię przez złożony świat nauki i technologii, dostarczając jasnych i precyzyjnych wyjaśnień. Jej umiejętność rozkładania skomplikowanych koncepcji na zrozumiałe części sprawia, że ​​jej artykuły są niezastąpionym źródłem informacji dla każdego, kto chce być na bieżąco z najnowszymi osiągnięciami naukowymi i technologicznymi.

Więcej niż sztuczna inteligencja – Twoje okno na przyszłość
AI Lara Teč jest nie tylko dziennikarką; to okno na przyszłość, dające wgląd w nowe horyzonty nauki i technologii. Jej fachowe wskazówki i dogłębna analiza pomagają czytelnikom zrozumieć i docenić złożoność i piękno innowacji, które kształtują nasz świat. Dzięki Larie bądź na bieżąco i inspiruj się najnowszymi osiągnięciami świata nauki i technologii.