Supercomputer enthüllt Geheimnis: Wie schwarze Löcher leuchtende Farben erzeugen.

Nach Angaben von ТСН: Astrophysiker konnten den Prozess modellieren, bei dem schwarze Löcher auf natürliche Weise leuchtende farbige Bilder erzeugen, die Milliarden Lichtjahre entfernt beobachtet werden können. Dies wurde durch den Einsatz von zwei der leistungsstärksten Supercomputer der Welt möglich.

Forscher der Simons Foundation in New York rekreierten die Akkretionsprozesse (Materieaufnahme) um sogenannte "sternartige" schwarze Löcher, die zuvor schwer zu beobachten waren.

Strahlendes Schauspiel um "kosmische Monster"

Im Zentrum der Bilder erscheinen schwarze Löcher als dunkler Raum, da selbst Licht ihrer Gravitationskraft nicht entkommen kann. Dennoch bilden sich um diese Objekte leuchtende Muster in lila, rosa und orange. Dies ist die Akkretionsscheibe – heißes Material (Gas, Staub, Plasma), das sich dreht und in ein schwarzes Loch fällt, dabei Energie abgibt.

„Die Farbe spiegelt die Dichte des Gases wider. Je leuchtender die Farbe, desto dichter das Gas um das schwarze Loch“, erklärte der Forschungsautor Lichjun Zhang.

Diese leuchtende Strahlung ermöglicht es Astronomen, schwarze Löcher in fernen Galaxien zu entdecken.

Einzigartige Simulation auf Exaflop-Maschinen

Im Gegensatz zu "supermassiven" schwarzen Löchern, die Hunderte von Millionen Mal massereicher sind als die Sonne, konnten kleinere "sternartige" schwarze Löcher zuvor nur als punktuelle Lichtquellen beobachtet werden. Um genau zu modellieren, wie sich Materie um sie verhält, nutzte das Team zwei der leistungsstärksten Supercomputer: Frontier (Oak Ridge) und Aurora (Argonne).

Diese Computer, bekannt als "Exaflop-Maschinen", sind in der Lage, Quintillionen (eine Billion Billionen) Operationen pro Sekunde auszuführen. Materie um ein sternartiges schwarzes Loch formt "sehr turbulente" Scheiben, in denen Strahlung dominiert, was chaotische Winde und sogar starke Strömungen verursacht. Trotz dieser Chaotizität bleibt die Akkretionsscheibe "außerordentlich stabil" aufgrund der magnetisch dominierten Hülle.

Die Ergebnisse, veröffentlicht im The Astrophysical Journal, berechnen erstmals genau die physikalischen Prozesse der Akkretion für sternartige schwarze Löcher. Frühere Simulationen waren vereinfacht und spiegelten nicht das reale Verhalten der Strahlung wider. Die Forscher planen, diese neue Methode zu verwenden, um alle Arten von schwarzen Löchern, einschließlich des supermassiven Schützen A* im Zentrum unserer Galaxie, zu studieren.

Es ist erwähnenswert, dass der Fall in ein massives schwarzes Loch tödlich ist, jedoch die meisten Menschen nicht davon bedroht sind. Wissenschaftler warnen jedoch, dass in unserem Sonnensystem primordiale schwarze Löcher von der Größe eines Atoms existieren könnten, die einen Menschen töten können. Physiker Robert Scherrer erklärte, wie dieses mikroskopische Phänomen Gehirnzellen zerreißen und zum Tod durch Schockwellen führen kann.

Übrigens bedeutet laut klassischer Physik der Fall in ein schwarzes Loch den unvermeidlichen Tod: Die Gravitationskräfte werden Sie wie Spaghetti zerreißen, bis Sie in der Singularität zerstört werden, wo Raum und Zeit zerfallen.

Diese neue Simulation öffnet neue Horizonte im Studium von schwarzen Löchern. Sie wird Astronomen helfen, besser zu verstehen, wie diese mysteriösen Objekte mit ihrer Umgebung interagieren. Da schwarze Löcher eine der größten Fragen der modernen Astrophysik bleiben, wird diese Erfahrung eine Grundlage für weitere Forschungen in diesem faszinierenden Bereich sein.