Впервые стало известно, что на самом деле происходит внутри черных дыр

Международная группа астрофизиков представила самые детальные на сегодняшний день компьютерные симуляции поглощения вещества черными дырами звездной массы.

Как передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru, работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal (AstroJournal).

Границы черных дыр считаются одними из самых хаотичных областей во Вселенной: материя там одновременно падает к горизонту событий и выбрасывается наружу в виде мощных струй и вспышек излучения. Однако из-за сложности физических процессов - от искривления пространства-времени до взаимодействия света, плазмы и магнитных полей - предсказать поведение таких систем до сих пор было крайне трудно.

В отличие от предыдущих моделей, ученые отказались от упрощающих допущений, которые раньше были необходимы из-за вычислительных ограничений. Используя два мощных суперкомпьютера, команда объединила астрономические наблюдения с данными о вращении черных дыр и структуре их магнитных полей. Это позволило создать модель, в которой одновременно учитываются общая теория относительности Эйнштейна, физика плазмы, магнитогидродинамика и перенос излучения.

Симуляции показали, что у быстро вращающихся черных дыр формируется плотный аккреционный диск, который поглощает значительную часть излучения. Энергия при этом уходит не напрямую, а через мощные ветры и узкие релятивистские джеты, направляемые магнитными полями. Также возникает своеобразная "воронка", через которую материя падает с экстремально высокой скоростью, а излучение выходит узким пучком и может наблюдаться лишь при удачном угле зрения.

Отдельную роль, как выяснилось, играет конфигурация магнитного поля: она не только направляет поток газа к горизонту событий, но и определяет, как часть вещества и энергии возвращается в космос.

Авторы считают, что результаты помогут лучше интерпретировать наблюдения черных дыр, в том числе объяснить природу недавно обнаруженных "малых красных точек" - объектов, которые излучают меньше рентгеновского света, чем ожидалось. В дальнейшем команда планирует проверить, применимы ли эти модели к сверхмассивным черным дырам, включая Стрелец A* в центре Млечного Пути.