1756089820
2025-08-25 01:36:00
А Событие горизонт телескоп (EHT) создал репутацию по всему миру в 2019 году, когда выпустила первое в истории изображение черной дыры. Это стало возможным благодаря науке Очень длинная базовая интерферометрия (VLBI), техника, в которой несколько инструментов собирают свет, чтобы создать полную картину того, как выглядит объект.
В этом случае изображение было из супермассивной черной дыры (SMBH) в центре Messier 87, массивной галактики 55 миллионов световых лет от Земли. За этим последовали изображения релятивистских самолетов, исходящих из двух ярких галактик, и Сагитариуса А*, SMBH в центре Млечного Пути.
Между тем, ученые с сотрудничеством EHT используют суперкомпьютерные моделирование, чтобы обострить свое понимание окружающей среды за пределами внешней границы черных отверстий (он же горизонт события).
Среди них команда во главе с Эндрю Чаэлем, ассоциированным ученом -исследователем в Принстонском университете и сотрудником Принстонская гравитационная инициативаПолем Он и его команда провели симуляции SMBH M87, используя Stampede2 и Stampede3 Суперкомпьютеры в Texas Advanced Computing Center (TACC).
Снимок изображения из радиационного моделирования черной дыры M87. (Чаэль, Mnras2025)
Полученное изображение (выше) показывает, как свет от горячих электронов спираль прямо за «тенью» черной дыры.
Исследовательская группа Чаэля является одним из многих, использующих расширенные моделирование для моделирования динамики тени черной дыры, включая высокоэнергетическую плазму, магнитные поля и мощную гравитация. Все они взаимодействуют в сложной системе, которая позволяет черным отверстиям накапливаться вокруг них, распределять огромное количество радиации и производить релятивистские самолеты, которые могут распространяться на миллионы световых лет.
Моделирование состояло из 11 общее релятивистское магнитогидродинамическое моделирование (GRMHDS), которые используют подход к динамике жидкости к моделированию плазмы, взаимодействующей с гравитационным и магнитным полем.
Изображение SMBH в центре M87, захваченное The Event Horizon Telescope в 2019 году. (EHT Collaboration)
«С тех пор, как мы сделали это первое изображение черной дыры, было много работы, пытаясь понять окружающую среду прямо вокруг черной дыры», – сказал Чаэль в TACC Пресс -релиз.
С момента аспирантуры Чаэль проводит симуляции с использованием Extreme Science и Engineering Discovery Environment (XSEDE) и ресурсов, предоставленных TACC Advanced Cyberinfrastructure Координация экосистема: услуги и поддержка (Доступ) Программа. Благодаря недавним достижениям, которые он и его команда сделали, используя свой собственный код, их симуляция выходит за рамки традиционных моделей, которые рассматривают электрически заряженные протоны и электроны как единую сущность.
Следовательно, результаты подчеркивают фундаментальное напряжение между современными моделями в физике плазмы и наблюдениями, предоставленными EHT. Заглядывая в будущее, Чаэль и его команда планируют применить свой код моделирования к большему количеству данных M87 для создания фильма, который со временем отслеживает его эволюцию.
Изображения из 11 радиационных симуляций, показывающие множественное фотонное кольцо (голубое) и горизонт события (пурпурный). (Чаэль, Mnras2025)
Исследование Чаэля и его команды, проведенного в январе, сравнили изображение черной дыры EHT M87 с широким спектром симуляций с использованием Stampede2 и JetStream суперкомпьютеры. Они показали, что, хотя размер и структура «тени» SMBH остаются последовательными, он может быть изменен.
Они также показали, что самое яркое пятно на фотонном кольце с течением времени смещается из -за хаотических процессов, работающих с динамическими потоками плазмы возле горизонта события. Поскольку различные плазменные области нагреваются и остывают, внешний вид черной дыры претерпевает тонкие изменения со временем.
«Черные отверстия – чрезвычайно сложные среды. Лучшие доступные инструменты, которые у нас есть, – это суперкомпьютинг. сказал Чаэль.
«Моделирование дает нам уверенность в том, что мы учитываем все эти эффекты, которые все взаимодействуют сложными, а иногда и непредсказуемыми способами».
#Shadow #Realm #на #краю #Black #Hole #Симулирован #впервые #Sciencealert
Ещё по этой теме
