Как оказалось, чёрные дыры не всегда остаются черными — они время от времени испускают интенсивные вспышки света прямо за «горизонтом событий». Ранее то, что именно вызывает эти вспышки, оставалось загадкой для науки. Но недавно эта загадка была разгадана группой исследователей, которые с помощью серии суперкомпьютеров создали самую детальную модель «поглотителей вселенных».
Ученые уже давно знают, что черные дыры имеют мощные магнитные поля, окружающие их. Как правило, они являются лишь одной частью сложного «танца» сил, материалов и других явлений, существующих вокруг черной дыры. Моделирование указывает на то, что источником сверхъярких вспышек является разрушение и перестройка сверхсильных магнитных полей.
Этот сложный «танец» трудно смоделировать даже с помощью современных суперкомпьютеров. Доктор Барт Рипперда, один из ведущих авторов исследования и научный сотрудник Принстонского университета, и его коллеги использовали три отдельных суперкомпьютерных кластера для получения наиболее подробного изображения физики, происходящей за горизонтом событий черной дыры.
Магнитные поля, что неудивительно, сыграли важную роль в этой модели. Но что еще более важно, они сыграли решающую роль в развитии вспышек. В частности, вспышки формировались, когда магнитные поля распадались, а затем вновь соединялись вместе.
Моделирование показало разрыв и образование связей магнитного поля, которые были невидимы при ранее доступном разрешении. Изображение, полученное Риппердой и его коллегами, имеет разрешение в 1000 раз больше, чем любое ранее доступное моделирование черной дыры.
С высоким разрешением пришло большее понимание. Новые симуляции точно смоделировали, как работает процесс магнитного поля вокруг горизонта событий. Простыми словами: материал, собранный внутри чёрной дыры, мигрирует к её «полюсам». Миграция непременно влияет на линии магнитного поля, которые пытаются двигаться вместе с ним.
Часть этого процесса перемещения приводит к тому, что некоторые линии магнитного поля разрываются и могут соединиться с другой линией поля. В некоторых случаях образуется карман материала, который изолирован от других внешних сил, но в конечном итоге выбрасывается в сторону самой черной дыры или остальной Вселенной.
Вот откуда берутся вспышки.