- Starlink становится монополистом, заметили... (23)
- TP-Link представила футуристический роутер... (21)
- Asus представила блоки питания ROG Strix... (27)
- Оригинальный кроссовер-лифтбэк Citroen C5 X... (93)
- В Росатоме создали прототип кластерной... (92)
- «Пикап бизнес-класса» Changan Hunter Plus... (73)
- В Белоруссии запустили свой аналог YouTube,... (78)
- Cyberpunk 2077 получила долгожданную... (77)
- 85-дюймовый 4К-телевизор — всего 660... (95)
- Анонсирован смартфон Vivo T3 Ultra с 7,6-мм... (95)
- Китайские техногиганты бросили вызов США в... (100)
- Представлена Toyota RAV4 (95)
- SpaceX вошла в историю: состоялся первый... (88)
- Microsoft уволит ещё 650 сотрудников... (97)
- Космические туристы впервые в истории вышли... (86)
- Репортаж со стенда TECNO на IFA 2024:... (96)
Новое исследование впервые включает все важные квантовые взаимодействия между излучением и плазмой вокруг чёрных дыр
Дата: 2024-08-21 20:34
Учёные из Хельсинкского университета достигли значительного прорыва в понимании рентгеновского излучения, исходящего из окрестностей чёрных дыр. Этот успех является результатом десятилетий исследований и применения детального суперкомпьютерного моделирования.
Исследователи смогли смоделировать взаимодействие между излучением, плазмой и магнитными полями вокруг чёрных дыр, обнаружив, что хаотические движения магнитных полей нагревают плазму, заставляя её излучать.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, представляет собой первую модель физики плазмы, которая включает все важные квантовые взаимодействия между излучением и плазмой.
Чёрные дыры образуются при коллапсе массивных звёзд, их гравитация так сильна, что не позволяет даже свету покинуть их сферу влияния. Поэтому чёрные дыры можно наблюдать только косвенно, через их воздействие на окружающую среду.
Большинство наблюдаемых чёрных дыр имеют звезду-компаньона, образующую двойную звёздную систему. В этой системе два объекта вращаются вокруг друг друга, а вещество звезды-компаньона медленно по спирали попадает в чёрную дыру. Этот медленно текущий поток газа часто образует аккреционный диск вокруг чёрной дыры, яркий, наблюдаемый источник рентгеновского излучения.
С 1970-х годов предпринимались попытки смоделировать излучение от аккреционных потоков вокруг чёрных дыр. В то время уже считалось, что рентгеновские лучи генерируются посредством взаимодействия локального газа и магнитных полей, подобно тому, как окрестности Солнца нагреваются его магнитной активностью посредством солнечных вспышек.
![](https://www.ixbt.com/img//x780/n1/news/2024/7/3/explanation-for-x-ray_large.jpg)
Исследователи из Хельсинкского университета, возглавляемые доцентом Йоонасом Няттиля (Joonas Nättilä), смоделировали взаимодействие между излучением, плазмой и магнитными полями вокруг чёрных дыр. Они обнаружили, что турбулентность вокруг этих объектов настолько сильна, что даже квантовые эффекты становятся важными для динамики плазмы.
Моделирование показало, что рентгеновское излучение может превращаться в электроны и позитроны, которые затем могут аннигилировать обратно в излучение при соприкосновении. Это явление является результатом чрезвычайно энергичного окружения чёрных дыр, которое делает возможным взаимодействие между электронами и позитронами.
Няттиля описывает, что электроны и позитроны, античастицы друг для друга, обычно не встречаются в одном и том же месте. Однако чрезвычайно энергичное окружение чёрных дыр делает даже это возможным. Излучение также не взаимодействует с плазмой. Однако фотоны настолько энергичны вокруг чёрных дыр, что их взаимодействия важны и для плазмы.
« В повседневной жизни такие квантовые явления, когда вместо чрезвычайно яркого света внезапно появляется материя, конечно, не наблюдаются, но вблизи чёрных дыр они проявляютс я», — говорит Няттиля.
Исследование также показало, что плазма вокруг чёрных дыр может находиться в двух различных равновесных состояниях в зависимости от внешнего поля излучения. В одном состоянии плазма прозрачна и холодна, а в другом — непрозрачна и горяча. Это соответствует наблюдаемым различ иями между так называемыми мягкими и ж ёсткими состояниями аккреционных дисков чёрных дыр.
«Рентгеновские наблюдения аккреционных дисков чё рных дыр показывают точно такие же различия между так называемыми мягкими и жёсткими состояниями» , — отмечает Няттиля.
Учёные отмечают, что их исследование является результатом многолетних усилий и добавления всех квантовых явлений в симуляцию. Они надеются, что эта работа будет способствовать дальнейшему пониманию чёрных дыр и их роли во Вселенной. « Нам потребовались годы, чтобы исследовать и добавить в симуляции все квантовые явления, происходящие в природе, но в конечном итоге это того стоило », — добавил Няттиля.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Встреча с Кровососом, ночная Зона и посиделки у костра: новый геймплей S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl с gamescom 2024
Разработчики из студии GSC Game World привезли на gamescom 2024 публичное демо постапокалиптического шутера с открытым миром S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl, и на трансляции Xbox с выставки показали новые кадры из него. Источник изображений: GSC Game...
Быстрее Core i9-14900K и Ryzen 9 9950X. Core Ultra 9 285K ставит рекорды в первых тестах, а вот Core Ultra 7 265K даже медленнее предшественника
Флагманский процессор Intel нового поколения засветился в Geekbench. Похоже, новые CPU компании будут весьма неплохими. фото: Videocardz Core Ultra 9 285K набрал около 3450 и 23 000 в однопоточном и многопоточном режимах соответственно. В обоих случаях это рекордные значения для неразогнанных потребительских процессоров этого сегмента. фото: Videocardz В однопоточном...
«Китайский Land Cruiser» от BAIC официально появится в России до конца 2024 года, но у BAIC BJ60 не будет гибридной силовой установки
Российская линейка BAIC пополнится полноразмерным рамным внедорожником BAIC BJ60 — случится это до конца текущего года. Как сообщил Autonews представитель бренда, версию с гибридной силовой установкой в России продавать не планируют. Изображение: BAIC В Китае BAIC BJ60 оснащается двумя двухлитровыми моторами: бензиновый выдает 266 л.с. и сочетается с 8-ступенчатым...
Google разрешила полный перенос данных со старого смартфона на Pixel 9 в любой момент
Смартфоны Pixel 9 радикально изменили подход к переносу данных со старого устройства, сообщает Android Authority. Раньше все данные, включая текстовые сообщения и установленные приложения, необходимо было переносить в самом начале настройки нового устройств, позже сделать это было невозможно. С новой опцией «Резервное копирование или копирование данных», появившейся в...