이미지 크레디트 : JHU
천체 물리학 자들은 30 년 이상 블랙홀이 근처의 물질을 삼킬 수 있으며 그 결과 엄청난 양의 에너지를 방출 할 수 있다고 믿었습니다. 그러나 최근까지 블랙홀에 물질을 가져 오는 메커니즘은 잘 이해되지 않았기 때문에 연구자들은 프로세스의 많은 세부 사항에 대해 당황했습니다.
그러나 현재 존스 홉킨스 대학교 (Johns Hopkins University)를 포함하여 연구원들이 개발 한 블랙홀의 컴퓨터 시뮬레이션은 이러한 몇 가지 질문에 답하고이 수수께끼 현상의 본질에 대해 일반적으로 유지되는 많은 가정에 도전하고 있습니다.
“최근에만 연구팀 원이 있습니까? 버지니아 대학의 John Hawley와 Jean-Pierre De Villiers? 난류와 자기장에서 상대성 중력에 이르기까지 블랙홀에 대한 모든 요소를 추적 할 수있는 강력한 컴퓨터 프로그램을 만들었습니다.”Johns Hopkins의 Henry A. Rowland 물리학과 천문학 교수 인 Julian Krolik은 다음과 같이 말했습니다. 연구 팀장. “이러한 프로그램은 물질이 블랙홀로 떨어지는 방식에 대한 복잡한 이야기에 대한 새로운 창을 열었습니다. 처음으로 얽힌 자기장과 아인슈타인의 중력이 결합하여 물질의 운명에서 무한한 투옥에 이르는 마지막 에너지 폭발을 짜내는 방법을 처음으로 밝힙니다. 구멍."
중력에 대한 뉴턴 식 묘사가 무너지는 블랙홀의 바깥 쪽 가장자리에 가까워지면 일반적인 궤도는 더 이상 불가능합니다. 그 시점에서? 아니면 지난 30 년간 상상 된 적이 있습니까? 물질은 블랙홀로 빠르고 매끄럽고 조용히 떨어집니다. 결국, 지배적 인 그림에 따르면, 블랙홀은? 중력을 당기는 것을 제외하고? 대량 기부를 수동적으로받는 사람입니다.
블랙홀에 떨어지는 물질에 대한 팀의 첫 번째 현실적인 계산은 이러한 많은 기대와 크게 상반됩니다. 예를 들어, 블랙홀 근처에서의 삶은 조용하고 조용하다는 것입니다. 대신, 물질이 안쪽으로 뛰어 들게하는 상대 론적 효과는 유체 내에서 임의의 움직임을 확대하여 밀도, 속도 및 자기장 강도의 격렬한 교란을 만들어 물질의 파동과 자기장을 이리저리 몰아냅니다. 연구팀의 공동 책임자 인 Hawley에 따르면 이러한 폭력은 관측 가능한 결과가 될 수 있습니다.
“난류에 휘말린 유체와 마찬가지로 블랙홀 가장자리 바로 바깥의 물질이 가열됩니다. 이 여분의 열은 지구의 천문학 자들이 볼 수있는 추가적인 빛을 만듭니다”라고 Hawley는 말했습니다. “블랙홀의 특징 중 하나는 광 출력이 다양하다는 것입니다.
이것이 30 년 이상 알려져 왔지만 지금까지 이러한 변형의 기원을 연구하는 것은 불가능했습니다. 난방의 격렬한 변화? 이제 블랙홀 근처에서 자력의 자연적인 부산물로 보임? 블랙홀의 끊임없이 변화하는 밝기에 대한 자연스러운 설명을 제공합니다. "
블랙홀의 가장 인상적인 특성 중 하나는 빛의 속도에 근접하여 제트를 방출하는 능력입니다. 이 과정에서 자기장이 중요하다는 것이 오랫동안 예상되어 왔지만, 최신 시뮬레이션은 처음으로 이러한 기체를 생성하기 위해 Accreting gas에서 필드를 방출 할 수있는 방법을 보여줍니다.
아마도 팀의 새로운 컴퓨터 시뮬레이션의 가장 놀라운 결과는 회전하는 블랙홀 근처로 가져온 자기장이 홀의 회전을 회전하는 모터와 액슬에 연결되는 것과 같은 방식으로 홀의 스핀을 더 멀리 공전하는 물질과 결합 시킨다는 것입니다. Krolik은 다음과 같이 말합니다.“블랙홀이 매우 빠르게 회전하는 경우 '드라이브 트레인'이 너무 강력하여 추가 질량을 포착하면 회전 속도가 느려질 수 있습니다. 질량의 증가는 블랙홀 스핀에 대한 우주 속도 제한을 시행하는 '지사'역할을합니다.”
Krolik에 따르면이“총재”는 블랙홀의 가장 두드러진 많은 속성에 강력한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 블랙홀 제트의 강도는 스핀과 관련이 있기 때문에 스핀 속도 제한이 제트의 특성 강도를 결정할 수 있다고 Krolik은 말했다.
국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 지원을 받아이 연구는 천체 물리학 저널에 4 개의 논문으로 출판되고 있습니다. ((De Villiers 등 2003, ApJ 599, 1238; Hirose 등 2004, ApJ 606, 1083; De Villiers 등 ApJ 620, 879; Krolik 등 2005 년 4 월 ApJ 프레스)) 시뮬레이션이 수행되었습니다. NSF가 지원하는 샌디에고 슈퍼 컴퓨터 센터에서 연구팀에는 Johns Hopkins의 Shigenobu Hirose도 포함되었습니다.
원본 출처 : JHU 뉴스 릴리스
