Можете с ужас да се подготвите за мащабен празник, но представете си, че астрофизиците озадачават как яде супермасивна черна дупка.
Това са най-масивните обекти в познатата вселена. Те обитават центровете на повечето галактики и могат да тежат от милиони до милиарди пъти слънчевата маса. В на Млечния път има Стрелец А, който се крие в галактическото ядро около 20 000 светлинни години от Земята с маса 4 милиона пъти по-голяма от Слънцето. Въпреки че знаем за съществуването на тези гравитационни чудовища, все още ни е трудно да разберем как те растат до такива размери и как техният растеж е свързан с еволюцията на техните галактики.
Но ние знаем, че ако някой обект е разположен на опасно близко разстояние, тогава той ще бъде разкъсан до състоянието на прегрятия газ (плазма) - като изключително горещ космически шейк, готов за употреба. Тази плазма се превръща в акреционен диск, бавно навлизащ в хоризонта на събитие с черна дупка (границата около дупката, където гравитационните криви на пространството са толкова големи, че дори светлината не може да излезе). Както се очакваше, те имат много радиация. Тези мощни свойства се проявяват в интензивно радио и рентгенови лъчи и тяхното присъствие е сигнал, че черната дупка сега се храни. Въпреки че тяхната физика изглежда разбираема, има много обекти, които трябва да бъдат активно хранени, но не произвеждат интензивно излъчващи дискове. Сякаш излизат за нощна закуска, а Вселената не знае за това. Това се случва със Стрелец А. Въпреки че има акреционен диск, астрономите го наричат „радиационно неефективно“. Това означава, че генерира по-малко радиация от очакваното.
"Оттук и въпросът: защо дискът е толкова спокоен?", Казва астрофизикът Матю Кунц от отдел "Енергетика" в лабораторията за физическа плазма на Принстън (PPPL).
За да разбере проблема, екипът на Kunz предложи да се съсредоточи върху това, което се случва на малките скали на акреционния диск. Въпреки че е безспорно горещо и пълно с частици, тяхното изследване предполага, че този диск е относително разреден (отделните протони и електрони рядко се удрят). Липсата на такова взаимодействие вероятно го отличава от другите дискове.
Класическият модел на дисковете е разработен по формулата от 90-те години, която вижда плазмата като електропроводима течност със силно взаимодействащи се частици. Но ако приложите тази формула към диска на Стрелец А, тогава тя не произвежда емисиите, предсказани от модела. Това е проблем, защото в нашето разбиране течността не се сблъсква, което означава, че частиците не могат да се въртят до хоризонта на събитията, а дупката е гладна. Като цяло, ако следвате само този модел, тогава черната дупка никога не може да абсорбира материята в диска. Така, в ново проучване, публикувано в списание "Physical Review Letters", екипът възпроизвежда движението на отделни частици, обикалящи около черна дупка в акреционния диск без сблъсък, за да обясни слабите шипове. Но за да направите това, трябва да напишете сложен код “, който произвежда по-точни модели (в сравнение с астрофизичните наблюдения), предсказвайки радиация от черна дупка в галактическия център”, казва Кунц.
Благодарение на мощните компютри, този нов “кинетичен” код може да обясни как такава супермасивна дупка създава толкова малко радиация по време на празника в космоса.
