由来自美国西北大学、英国牛津大学和荷兰阿姆斯特丹大学的天体物理学家组成的国际团队,联合进行了迄今为止分辨率最高的黑洞模拟,解开了困扰全球天文学家40年的“巴丁-佩特森效应”谜题。相关成果近日发表在天文学国际权威期刊《英国皇家天文学会月刊》上。
吸积盘是黑洞在吸入气体、尘埃和空间碎片等物质时,在其周围形成的非常明亮的超加速粒子搅动团。1975年,诺贝尔奖获得者、物理学家约翰·巴丁和天体物理学家雅各布斯·佩特森提出“巴丁-佩特森效应”,即旋转的黑洞会使倾斜的吸积盘内部区域与黑洞的赤道面对齐。
数十年来,由于模拟算法和计算机硬件性能的限制,还没有任何一个模型能够精确解释这一现象。
研究团队借助美国国家科学基金会下属的Blue Waters超级计算机进行数值计算,使用图形处理器(GPU)处理计算产生的大量数据,采用自适应网格优化的算法提高模拟的分辨率,详细仿真了高度与半径之比为0.03的吸积盘与黑洞的相互作用。
模拟结果显示,吸积盘的内部和外部区域通过平滑的曲面连接,虽然其外部区域保持倾斜,但内部与黑洞赤道面对齐。此外,研究团队成功将磁湍流纳入模拟之中。磁湍流因不同粒子在吸积盘内以不同的速度搅动产生,正是其发挥“阻力”作用使物质最终进入黑洞,在此之前的模拟一般只能将其简化假设为“额外摩擦力”。
高分辨率模拟对黑洞研究有多重要?研究团队负责人之一、西北大学副教授切赫霍夫斯基解释说,黑洞周围的细节可能看起来很小,但其影响着黑洞的旋转速度,从而影响黑洞对整个星系的作用。
论文第一作者、阿姆斯特丹大学研究员马修·里斯卡表示,这一模拟不仅解决了一个40年前的问题,而且证明了在完全广义相对论中模拟吸积盘是可行的,这为下一代模拟铺平了道路。
新化月报网报料热线:886 2395@qq.com
最近更新
- 全省法院实现诉讼费缴退费“线上办” 传统线下缴退费功能为何仍保留?2022-01-15
- 受疫情影响西安部分区县蔬菜滞销,亟需各方助力解决2022-01-15
- 恩施州6个重大交通运输项目集中开工!总投资32亿元2022-01-15
- 【15号用】3岗招聘若干人!45岁以下可报!五险一金+包食宿!2022-01-15
- 国际科技合作助推湖南优势领域提升国际竞争力2022-01-15
- 延安城区新增车位3100个 有效破解停车难2022-01-15
- 鸿星尔克入选2021年“诚信之星”!2022-01-15
- 菏泽农商行新兴支行开展包片行政村信贷产品推介活动2022-01-15
- 巩义市:党员“双报到”进社区 为民服务“不打烊”2022-01-15
- 广东珠海1月15日新报告1例本土确诊病例2022-01-15
- 大降价!阜阳即将启动2022-01-15
- 北京专报丨国家卫健委:天津疫情仍在持续发展,西安疫情进入收尾阶段2022-01-15
- 陕西对符合解除隔离条件人员 落实后续7天居家健康监测措施2022-01-15
- 信阳消防联合多部门 开展应急实战演练2022-01-15
- 城西区:“红色存折”让社区志愿服务更有温度2022-01-15
- 乘动车忘带身份证 可开电子证明2022-01-15
- 陕西组建2400人的省级医疗团队 支援本土确诊病例救治工作2022-01-15
- “德尔塔”与“奥密克戎”,救治有何不同?2022-01-15
- 手拉手共成长 长沙清水塘北辰小学孩子“牵手”湘西娃2022-01-15
- 抓整改 提标准 县住建局全力提升城市精细化管理水平2022-01-15
- 破防了!这家山东科技企业的暖心行动2022-01-15
- 临潼区:多措并举助力农业复工复产2022-01-15
- “这个嘉宾思路厉害”,市消保委委员张兆安做客《海波热线》特别节目2022-01-15
- 福州市副市长、公安局长王锡章带队到莆田市公安局考察调研疫情防控工作2022-01-15
- 合肥这家知名书店,新年再出发2022-01-15
- 崔同富到武定县开展春节走访慰问2022-01-15
- 北京:迎接冬奥会和冬残奥会长安街开始布置花坛2022-01-15
- 洋码头首家文旅免税直购店落地重庆十八梯景区2022-01-15
- 每户将分到70斤!更多物资送达……直击杭州西溪雅苑封控现场2022-01-15
- 本土确诊+104,其中河南+52,天津+39,珠海新增感染者均系奥密克戎2022-01-15