новости космоса
1997 13
05 ноября 2021 18:37:38

Струя из гигантской галактики M87 смоделирована на суперкомпьютере

Галактика Мессье 87 (M87) расположена на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли в созвездии Девы. Это гигантская галактика с 12 000 шаровыми скоплениями, из-за чего 200 шаровых скоплений Млечного Пути кажутся скромными по сравнению с ними. В центре M87 находится черная дыра с массой шесть с половиной миллиардов солнечных масс. Это первая черная дыра, для которой существует изображение, созданное в 2019 году международным исследовательским коллаборацией Event Horizon Telescope.

Эта черная дыра M87 стреляет струей плазмы со скоростью, близкой к скорости света, так называемой релятивистской струей длиной 6000 световых лет. Огромная энергия, необходимая для питания этой струи, вероятно, исходит из гравитационного притяжения черной дыры. Но как возникает такая струя и что обеспечивает ее устойчивость на огромные расстояниях, еще не совсем понятно.

M87 притягивает материю, которая вращается в диске по уменьшающейся орбите, пока не будет поглощена черной дырой. Струя запускается из центра аккреционного диска, окружающего M87, и физики-теоретики из Университета Гете вместе с учеными из Европы, США и Китая очень подробно смоделировал этот регион.

Они использовали сложнейшее трехмерное моделирование на суперкомпьютере, в котором используется ошеломляющее количество часов ЦП на моделирование, и им приходилось одновременно решать уравнения общей теории относительности Альберта Эйнштейна, уравнения электромагнетизма Джеймса Максвелла и уравнения гидродинамики Леонард Эйлер.

Результатом стала модель, в которой значения, рассчитанные для температуры, плотности вещества и магнитных полей, удивительно хорошо соответствуют тому, что было выведено из астрономических наблюдений. На этой основе ученые смогли отследить сложное движение фотонов в искривленное пространство-время самой внутренней области джета и преобразовать это в радиоизображения. Затем они смогли сравнить эти смоделированные на компьютере изображения с наблюдениями, сделанными с помощью многочисленных радиотелескопов и спутников за последние три десятилетия.

Доктор Алехандро Крус-Осорио, ведущий автор исследования, отмечает, что «наша теоретическая модель электромагнитного излучения и морфологии струи M87 на удивление хорошо согласуется с наблюдениями в радио, оптическом и инфракрасном спектрах. Сверхмассивная черная дыра M87, вероятно, быстро вращается и плазма сильно намагничена в струе, разгоняя частицы до масштабов в тысячи световых лет».

Профессор Лучано Резцолла из Института теоретической физики Университета Гете во Франкфурте отмечает, что «тот факт, что рассчитанные нами изображения так близки к астрономическим наблюдениям, является еще одним важным подтверждением того, что общая теория относительности Эйнштейна является наиболее точным и естественным объяснением существования сверхмассивных черных дыр в центре галактик. Хотя еще есть место для альтернативных объяснений, но результаты нашего исследования сделали эту «комнату» намного меньше».

Результаты были опубликованы в журнале Nature Astronomy.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
Mexaniko92 · 06-11-2021

Наверное высокоразвитый инопланетный разум галактического уровня присасывается к этой струе и купается в энергии без ограничений...

2
Teddy84 · 06-11-2021

Интересное исследование. Для меня ва части взаимодействия магнитных полей, да ещё в релятивистском случае. Жаль, опять напечатано в платном журнале. Одно время было движение по бойкоту платных научных журналов. Но, увы, бабло побеждает добро.

3
itatel109 · 06-11-2021

Как раз то здесь добро победило бабло: «ошеломляющее» количество машиночасов использовано не на производство криптовалюты а на науку!

4
Leonid3182 · 06-11-2021

Teddy, что-то я торможу (наверное деменция!), может вы сможете помочь :-)
Крокодил не ловится, кокос не растёт, а интеграл не интегрируется :-(((
Дано:
Прямоугольная система координат XYZ;
Закон Био-Савара-Лапласа
Проводящее кольцо радиуса "R" с током "I" находится в центре в плоскости XY;
Вектор тока в точке кольца (R,0,0) положителен (направление тока);
Вычислить вектор напряжённости магнитного поля в точке с координатами M(x,y,z).
.
Нет-ли у вас аналитического решения для любой точки, а то числовое интегрирование занимает слишком много времени !!
(Уж очень хочется такую же картинку нарисовать в динамике :-) )

5
Гришин_С_Г150 · 06-11-2021

Всё это одни красивые "околопредметные" слова. Думаю, нет там значимого результата раз
"комната" осталась. Без трёхмерной формы СМЧД, по-моему, ничего логичного в спекулятивных
моделированиях ждать не приходится (кроме хлеба, разумеется). А про форму СМЧД пока
в мэйнстриме ничего не видно. Даже не говорят, с какой стороны СМЧД видят. Со стороны входа
в неё или со стороны выхода их неё. А это очень важно для непротиворечивости спекулирования.

6
Teddy84 · 06-11-2021

r x l = - R z sina i + R z cosa j + R (R-y cosa) k
r l - векторы, i j k - единичные векторы

7
Teddy84 · 06-11-2021

А нет, это дифференциал. А надо теперь интегрировать :)

8
Teddy84 · 06-11-2021

Люди говорят, не берется интеграл в принципе.

9
ostman53 · 07-11-2021

Тут даже комментировать нет смысла. То что они "открыли", мы и так знаем. Очередное подтверждение ОТО, которое в очередной раз никого не убеждает, кроме тех, кто и так верит в правильность этой теории.

10
Teddy84 · 07-11-2021

Ну да сначала надо поверить в шарообразность Земли и отсутствии слонов с черепахой. Ведь и правда, будь Земля круглой, с неё бы вся вода вниз стекла бы.

11
Гришин_С_Г150 · 08-11-2021

9. ostman18 · 07-11-2021: ... "Очередное подтверждение ОТО, которое в очередной раз никого не убеждает, кроме тех, кто и так верит в правильность этой теории".
.
"Подтверждений" мало. Для доказательства состоятельности новой теории необходимо показать,
что по-другому и быть не может. Чтобы не было в ней никаких контр-примеров и парадоксов.
А для реально новой физической теории необходим корректный анализ сравнения результатов,
полученных с помощью новой теории с результатами из существующих теорий. Для паразитических
теорий - в первую очередь корректное сравнение с результатами теории-донора...
Трудно поверить в то, что не даёт ответов на простые феноменологические вопросы.

12
ostman53 · 08-11-2021

"Подтверждений" мало.
Как мало? Выше комментарий смотрите. Человек считает, раз Земля круглая и с неё не стекает вода, значит ОТО верная теория. А Без ОТО нам бы не поздоровилось, остались бы без воды.

13
Leonid3182 · 08-11-2021

".. Люди говорят, не берется интеграл в принципе. .." -- вот это плохо, придётся оставить численное интегрирование и делать не программу, а картинку *.gif, сутки на один кадр :-((
:-)))

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!