Vizualizarea unui model de supercomputer demonstrează modul în care positronii se comportă în apropierea orizontului evenimentului unei găuri negre rotative.
Atracția gravitațională a unei găuri negre este atât de mare încât nici lumina nu poate scăpa, dacă se apropie de o distanță apropiată. Dar ai șansa de a scăpa. Adevărat, trebuie să fii o particulă subatomică.
Deoarece găurile negre absorb materia în mediul înconjurător, ei, de asemenea, evacuează jeturi puternice de plasmă fierbinte cu electroni și positroni. Înainte ca particulele să ajungă la orizontul evenimentului (punctul fără întoarcere), ele încep să accelereze. Când se deplasează cu o viteză apropiată de viteza luminii, aceste particule se ricoșează din orizontul evenimentului și se împing spre axa de rotație a găurii negre.
Fenomenul se numește jeturi relativiste. Acestea sunt fluxuri gigantice și puternice de particule care emite lumină. Oamenii de știință au vizionat astfel de jeturi de zeci de ani, dar nimeni nu înțelege exact cum particulele runaway primesc energia necesară.
Pentru a găsi răspunsul, cercetătorii au dezvoltat un nou set de simulări pentru un supercomputer care combina teoriile de zece ani pentru a oferi noi perspective asupra mecanismelor cu jet de plasmă care permit furtul de energie din câmpurile gravitaționale puternice ale găurilor negre.
Simularea pentru prima dată unifică teoria, care explică cum curenții electrici din jurul unei gafe neagră creează câmpuri magnetice într-un jet, cu teorie, unde se dezvăluie cum particulele care traversează orizontul evenimentelor pot reduce energia totală de rotație a unei găuri negre. Modelul a trebuit să ia în considerare nu numai accelerația particulelor și a luminii provenite de la jeturile relativiste, ci și modul în care sunt create positronii și electronii (o coliziune a fotonilor de energie înaltă, cum ar fi razele gamma). Aceasta este o formațiune care poate transforma lumina în materie. Rezultatele noii modelare nu se abat radical de la constatările anterioare, dar oferă câteva nuanțe interesante. De exemplu, a fost posibil să se găsească un agregat mare de particule ale căror energii relativiste sunt negative, măsurate de observatori departe de o gaură neagră. Când intră într-o gaură neagră, energia totală este redusă.
În plus, oamenii de știință se confruntă cu o surpriză. Sa dovedit că atât de multe particule cu energie negativă pătrund în gaura neagră încât energia extrasă de cădere este comparabilă cu cea a câmpului magnetic înconjurător. Dacă observațiile confirmă acest lucru, atunci influența particulelor cu energie negativă este atât de puternică încât poate schimba așteptările privind spectrele de emisie ale jeturilor cu găuri negre.
Echipa intenționează să îmbunătățească modelele prin compararea datelor cu observațiile reale ale observatoarelor, cum ar fi telescopul Event Horizon (scopul său este de a face primele fotografii ale unei găuri negre).
