Postavke privatnosti

Symulacje superkomputerowe ujawniają dynamikę turbulencji w dyskach akrecyjnych czarnych dziur

Naukowcy z uniwersytetów Tohoku i Utsunomiya wykorzystali superkomputery do symulacji dysków akrecyjnych wokół czarnych dziur, odkrywając złożone turbulencje i ich rolę w transferze energii

Symulacje superkomputerowe ujawniają dynamikę turbulencji w dyskach akrecyjnych czarnych dziur
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Naukowcy z Uniwersytetu Tohoku i Uniwersytetu Utsunomiya dokonali znaczącego postępu w rozumieniu złożonej natury turbulencji w dyskach akrecyjnych otaczających czarne dziury. Korzystając z zaawansowanych superkomputerów, takich jak "Fugaku" firmy RIKEN i "ATERUI II" firmy NAOJ, przeprowadzili symulacje o najwyższej rozdzielczości tych dysków, dostarczając nowych wglądów w te złożone zjawiska. Dyski akrecyjne, które formują się z gazu i pyłu spiralnie opadającego w kierunku czarnej dziury, emitują promieniowanie elektromagnetyczne, co pozwala teleskopom na pośrednie obserwowanie tych obiektów.


Symulacje przeprowadzone przez naukowców obejmowały tzw. zakres inercyjny, który nie był dotychczas obserwowany w wcześniejszych badaniach z powodu braku zasobów obliczeniowych. Zakres ten łączy duże i małe wiry w dyskach akrecyjnych, zapewniając lepsze zrozumienie sposobów, w jakie materia przemieszcza się w kierunku czarnej dziury. Kluczowym postępem w badaniach było zidentyfikowanie "wolnych fal magnetosonicznych", które dominują w tym zakresie. Te fale o niskiej częstotliwości powodują selektywne podgrzewanie jonów wewnątrz dysków, co jest kluczowe dla zrozumienia interakcji między polami elektromagnetycznymi a naładowanymi cząstkami.


Dla astrofizyków, te wyniki stanowią istotny krok naprzód w wyjaśnieniu procesu akrecji - gdzie materia z dysku jest przyciągana grawitacyjnie w kierunku czarnej dziury. Do tej pory symulacje nie były w stanie dokładnie odwzorować tych zjawisk z powodu ograniczeń mocy obliczeniowej. Jednak po raz pierwszy możliwe jest teraz modelowanie tych zjawisk z dużą precyzją, co umożliwia lepsze zrozumienie turbulencji wewnątrz dysków akrecyjnych i ich wpływu na czarne dziury.


Nowe odkrycia są również ważne dla poprawy interpretacji danych z teleskopów, takich jak Event Horizon, który bada obszary wokół czarnych dziur. Naukowcy wierzą, że wyniki pomogą w interpretacji danych na temat promieniowania elektromagnetycznego pochodzącego z tych obszarów, a także w dalszym badaniu natury czarnych dziur.


Czarne dziury od dawna fascynują naukowców, a ten nowy postęp zapewnia lepsze zrozumienie ich dynamiki. Mimo że nie możemy ich bezpośrednio obserwować, badania dysków akrecyjnych otwierają okno na zrozumienie, jak czarne dziury wpływają na swoje otoczenie i jak materia wewnątrz dysków emituje energię, zanim na zawsze zniknie w czarnej dziurze.


Badania te zostały opublikowane w czasopiśmie Science Advances 28 sierpnia 2024 roku i oczekuje się, że znacząco przyczynią się do przyszłych badań nad czarnymi dziurami i ich wpływem na otaczające procesy kosmiczne.

Źródło: Uniwersytet Tohoku

Znajdź nocleg w pobliżu

Czas utworzenia: 05 września, 2024

Redakcja nauki i technologii

Nasza Redakcja Nauki i Technologii powstała z wieloletniej pasji do badania, interpretowania i przybliżania złożonych tematów zwykłym czytelnikom. Piszą u nas pracownicy i wolontariusze, którzy od dziesięcioleci śledzą rozwój nauki i innowacji technologicznych – od odkryć laboratoryjnych po rozwiązania zmieniające codzienne życie. Choć piszemy w liczbie mnogiej, za każdym tekstem stoi prawdziwa osoba z dużym doświadczeniem redakcyjnym i dziennikarskim oraz głębokim szacunkiem dla faktów i informacji możliwych do zweryfikowania.

Nasza redakcja opiera swoją pracę na przekonaniu, że nauka jest najsilniejsza wtedy, gdy jest dostępna dla wszystkich. Dlatego dążymy do jasności, precyzji i zrozumiałości, unikając uproszczeń, które mogłyby obniżyć jakość treści. Często spędzamy godziny, analizując badania, dokumenty techniczne i źródła specjalistyczne, aby każdy temat przedstawić w sposób ciekawy, a nie obciążający. W każdym tekście staramy się łączyć wiedzę naukową z codziennym życiem, pokazując, jak idee z ośrodków badawczych, uniwersytetów i laboratoriów technologicznych kształtują świat wokół nas.

Wieloletnie doświadczenie dziennikarskie pozwala nam rozpoznać to, co dla czytelnika naprawdę ważne – niezależnie od tego, czy chodzi o postępy w sztucznej inteligencji, odkrycia medyczne, rozwiązania energetyczne, misje kosmiczne czy urządzenia, które trafiają do naszego życia codziennego, zanim zdążymy pomyśleć o ich możliwościach. Nasze spojrzenie na technologię nie jest wyłącznie techniczne; interesują nas także ludzkie historie stojące za wielkimi osiągnięciami – badacze, którzy latami dopracowują projekty, inżynierowie zamieniający idee w działające systemy oraz wizjonerzy przesuwający granice możliwości.

W naszej pracy kieruje nami również poczucie odpowiedzialności. Chcemy, by czytelnik mógł zaufać informacjom, które podajemy, dlatego sprawdzamy źródła, porównujemy dane i nie spieszymy się z publikacją, jeśli coś nie jest całkowicie jasne. Zaufanie buduje się wolniej niż pisze wiadomość, ale wierzymy, że tylko taki dziennikarski wysiłek ma trwałą wartość.

Dla nas technologia to coś więcej niż urządzenia, a nauka to coś więcej niż teoria. To dziedziny, które napędzają postęp, kształtują społeczeństwo i otwierają nowe możliwości dla wszystkich, którzy chcą zrozumieć, jak działa świat dziś i dokąd zmierza jutro. Dlatego podchodzimy do każdego tematu z powagą, ale i z ciekawością – bo to właśnie ciekawość otwiera drzwi najlepszym tekstom.

Naszą misją jest przybliżanie czytelnikom świata, który zmienia się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, w przekonaniu, że rzetelne dziennikarstwo może być mostem między ekspertami, innowatorami i wszystkimi, którzy chcą zrozumieć, co dzieje się za nagłówkami. W tym widzimy nasze właściwe zadanie: przekształcać to, co złożone, w zrozumiałe, to, co odległe, w bliskie, a to, co nieznane, w inspirujące.

UWAGA DLA NASZYCH CZYTELNIKÓW
Karlobag.eu dostarcza wiadomości, analizy i informacje o globalnych wydarzeniach oraz tematach interesujących czytelników na całym świecie. Wszystkie opublikowane informacje służą wyłącznie celom informacyjnym.
Podkreślamy, że nie jesteśmy ekspertami w dziedzinie nauki, medycyny, finansów ani prawa. Dlatego przed podjęciem jakichkolwiek decyzji na podstawie informacji z naszego portalu zalecamy konsultację z wykwalifikowanymi ekspertami.
Karlobag.eu może zawierać linki do zewnętrznych stron trzecich, w tym linki afiliacyjne i treści sponsorowane. Jeśli kupisz produkt lub usługę za pośrednictwem tych linków, możemy otrzymać prowizję. Nie mamy kontroli nad treścią ani politykami tych stron i nie ponosimy odpowiedzialności za ich dokładność, dostępność ani za jakiekolwiek transakcje przeprowadzone za ich pośrednictwem.
Jeśli publikujemy informacje o wydarzeniach lub sprzedaży biletów, prosimy pamiętać, że nie sprzedajemy biletów ani bezpośrednio, ani poprzez pośredników. Nasz portal wyłącznie informuje czytelników o wydarzeniach i możliwościach zakupu biletów poprzez zewnętrzne platformy sprzedażowe. Łączymy czytelników z partnerami oferującymi usługi sprzedaży biletów, jednak nie gwarantujemy ich dostępności, cen ani warunków zakupu. Wszystkie informacje o biletach pochodzą od stron trzecich i mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia.
Wszystkie informacje na naszym portalu mogą ulec zmianie bez wcześniejszego powiadomienia. Korzystając z tego portalu, zgadzasz się czytać treści na własne ryzyko.