与吸积盘如何相互作用?黑洞40年未解之谜清晰揭秘

  • 时间:
  • 浏览:7
  • 来源:365bet-365bet官网

  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。

猜你喜欢

《王者荣耀》模拟战最强阵容怎么搭配 最强阵容搭配推荐

导读王者模拟战版本最强阵容。新版本已经有了几天了,想必很多小伙伴还在迷惑之中吧,是不是经常被一些没见过的阵容蹂躏呢?那么大家知道现在版本什么阵容最强呢?不知道的朋友不要着急,小

2020-03-09

2017黑龙江省考面试模拟题:不会游泳,不能毕业

原标题:2017黑龙江省考面试模拟题:不会游泳,不能毕业2017年黑龙江省考笔试已于4月22日结束,现阶段是面试备考的重要阶段,在面试中取得优异成绩非常重要,以下是黑龙江公务员

2020-02-20

ESPN为全国大学橄榄球冠军季后赛推出了扩大的MegaCast服务

美国付费电视网ESPN公布了订阅者可获取的在阿拉巴马州和克莱姆森的全国大学橄榄球冠军季后赛的MegaCast新功能。订阅者将拥有17种不同的方式来观看来自Levi'sStadi

2019-11-07

12天修完博士课程 韩国大学为争夺生源的神操作刷新了我的世界观|12天|修完

①凡注明"来源:XXX(非在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,本网不承担此类稿件侵权行为的连带责任。②本站所载之

2019-08-22

上港和崇明这么有渊源?根宝基地带动区域足球发展

摘要:其实,和杨浦、徐汇等市中心足球强区相比,崇明足球发展最大的困惑,还是专业基层教练、专业裁判等人才的匮乏。做好根宝足球基地的引领辐射效应,吸引更多崇明籍本土足球人才回流,打

2019-07-11