Раскрыта тайна происходящего внутри черных дыр

Астрофизики создали беспрецедентно точные симуляции "пиршества" черных дыр звездной массы

Международный коллектив ученых представил революционные компьютерные модели процесса поглощения материи черными дырами звездной массы. Результаты исследования, опубликованные в престижном журнале The Astrophysical Journal, поражают своей детализацией и реалистичностью.

Окрестности черных дыр давно считаются эпицентром космического хаоса: здесь вещество одновременно устремляется к горизонту событий и с колоссальной энергией выбрасывается обратно в космос. Сложнейшее переплетение процессов - от искривления самой ткани пространства-времени до взаимодействия света с плазмой и магнитными полями - десятилетиями не поддавалось точному моделированию.

Прорыв стал возможен благодаря отказу от традиционных упрощений, которые ранее были неизбежны из-за ограничений вычислительной техники. Задействовав мощности двух современных суперкомпьютеров, исследователи создали модель, органично сочетающую астрономические наблюдения с теоретическими данными о вращении черных дыр и геометрии их магнитных полей. Уникальность подхода заключается в одновременном учете общей теории относительности Эйнштейна, сложной физики плазмы, магнитогидродинамики и процессов переноса излучения.

Виртуальные эксперименты показали, что вокруг быстро вращающихся черных дыр формируется сверхплотный аккреционный диск, поглощающий значительную долю излучения. Высвобождающаяся при этом энергия устремляется в космическое пространство не хаотично, а через мощные структурированные потоки и узконаправленные релятивистские джеты, формируемые магнитными полями. В центре системы возникает характерная "воронка", через которую вещество падает с околосветовыми скоростями, а мощное излучение выходит узким пучком, что делает его видимым лишь под определенным углом.

Исследование выявило ключевую роль конфигурации магнитного поля: оно не только направляет газовые потоки к горизонту событий, но и определяет механизмы возвращения части вещества и энергии обратно в межзвездное пространство.

Ученые уверены, что полученные результаты существенно улучшат интерпретацию астрономических наблюдений черных дыр и помогут разгадать загадку недавно обнаруженных "малых красных точек" - необычных объектов с аномально низким рентгеновским излучением. В ближайших планах исследовательской группы - проверка применимости разработанных моделей к сверхмассивным черным дырам, включая Стрелец A*, расположенный в центре нашей галактики.