Ученые под руководством Эндрю Чейла из Принстонского университета показали, как с помощью суперкомпьютеров Stampede2 и Stampede3 можно смоделировать окрестности сверхмассивной черной дыры M87 — той самой, чье первое изображение в 2019 году облетело весь мир.
Используя методы общей релятивистской магнитогидродинамики, исследователи просчитали, как плазма, магнитные поля и гравитация взаимодействуют вблизи горизонта событий. Главная новизна — в том, что электроны и протоны моделировались отдельно, а не как единая среда, что раньше почти не применялось из-за колоссальных вычислительных затрат. Выяснилось, что температура электронов в сто раз ниже, чем у протонов, но все же выше, чем предполагали прежние модели.
Такой температурный контраст влияет на яркость и структуру изображения черной дыры. Более того, симуляция показала, что самая яркая точка на фотонном кольце со временем смещается из-за хаотических потоков плазмы. В итоге «портрет» M87 оказывается не статичным — его облик меняется по мере нагревания и охлаждения различных областей.
В дальнейшем команда Чейла планирует создать «фильм» об M87, объединив данные EHT за разные годы. Эти работы помогут объяснить, как сверхмассивные черные дыры поглощают вещество и выбрасывают релятивистские джеты, простирающиеся на миллионы световых лет. И хотя за горизонт событий мы заглянуть не можем, суперкомпьютеры и точные модели позволяют увидеть, что происходит буквально в шаге от него.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что разгадана тайна происхождения черных дыр.
