Het centrale zwarte gat van de Melkweg simuleren.

Hoe zou het zijn om naast een superzwaar zwart gat te wonen? Hoewel het moeilijk voor te stellen is, vertelt een recente simulatie die het centrale gebied van het Melkwegstelsel modelleert een fascinerend verhaal waarvan je veilig kunt genieten vanaf de aarde op 26.000 lichtjaar afstand.

Jim Stone, een computationeel astrofysicus en professor aan de School of Natural Sciences, voerden samen met Sean Ressler en Chris White van het Kavli Institute for Theoretische Fysica van UC Santa Barbara en Eliot Quataert van UC Berkeley een onderzoek uit naar de magnetische eigenschappen van de accretieschijf rond het centrale zwarte gat van de Melkweg, bekend als Boogschutter A * (Sgr A *). Dit werk is sindsdien gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters.

Filmpje over het simuleren van:

Het centrale zwarte gat van de Melkweg simuleren

Het team was specifiek geïnteresseerd in het bepalen of het magnetische veld van het zwarte gat, gegenereerd door naar binnen vallende materie, zich kon opbouwen tot het punt waarop het de aanwasstroom kortstondig verstikt – een toestand die wetenschappers ‘magnetisch gearresteerd’ noemen.

Om deze vraag te beantwoorden, werd een model van epische proporties geconstrueerd, dat zeven ordes van grootte omvat. Het model houdt rekening met gebeurtenissen die slechts enkele seconden duren, maar ook gebeurtenissen die zich gedurende duizenden jaren afspelen, van interacties op horizonschaal tot sterren in een baan tot wel 20 biljoen mijl ver weg.

De directe omgeving van Sgr A * bestaat uit ongeveer 30 Wolf-Rayet-sterren, die enorme hoeveelheden materiaal afgeven en turbulente zonnewinden produceren. Door deze groep sterren te bestuderen, kon het team het materiaal dat door het zwarte gat werd geconsumeerd, terug naar de bron traceren.

Een animatie filmpje over:

lichtemissie simulatie

Het model bevestigde dat Sgr A * magnetisch kon worden gearresteerd ondanks een relatief rustig galactisch centrum. Dit werk heeft brede implicaties voor de studie van de dynamiek van zwarte gaten en andere kosmische verschijnselen die de menselijke tijdschalen overschrijden. De Event Horizon Telescope-samenwerking, die dergelijke simulaties gebruikte om het eerste beeld van een zwart gat te produceren, heeft sindsdien contact opgenomen met het team om zijn simulatiegegevens te verkrijgen.

Jim Stone. :

kwam vorig jaar bij de faculteit van de IAS School of Natural Sciences. Zijn ontwikkeling van invloedrijke codes en zijn innovatieve benadering van het modelleren van complexe astrofysische systemen blijft het veld vormgeven en draagt in hoge mate bij tot ons wetenschappelijk begrip van het universum.

(Lees eventueel meer op Phys.org.)


Dit artikel werd gepubliceerd op: IAS.edu


Geef een reactie