Tohoku Üniversitesi ve Utsunomiya Üniversitesi’nden araştırmacılar, birikim diskleri olarak bilinen kara delikleri çevreleyen yapılardaki türbülansın karmaşık doğasını anlamada önemli ilerleme kaydetti. Süper bilgisayarları kullanarak bugüne kadarki en yüksek çözünürlükte simülasyonlar gerçekleştirdiler.
Birikme diski, bir kara deliğin yörüngesinde dönen ve yavaşça merkeze doğru hareket eden, disk şeklinde bir gaz yapısıdır. Kara delikler ışığın kaçmasına izin vermediğinden teleskoplarla gözlemlenemezler. Bununla birlikte, birikim diskleri teleskoplar tarafından tespit edilebilen elektromanyetik radyasyon yayar ve bu da onları dolaylı olarak kara deliklerin incelenmesi için önemli bir araç haline getirir.
“Birikim disklerinin davranışının doğru modellenmesi, kara deliklerin etrafındaki fiziksel olaylara dair anlayışımızı büyük ölçüde artırıyor. Bu, Event Horizon teleskopunu kullanarak gözlemsel verileri yorumlamak için önemli bilgiler sağlıyor” dedi Yohei Kawazura.
Araştırmacılar, benzeri görülmemiş yüksek çözünürlükte simülasyonlar gerçekleştirmek için RIKEN’in Fugaku’su ve NAOJ’nin ATERUI II’si gibi süper bilgisayarları kullandılar. Bu çalışma, birikim diski türbülansındaki büyük ve küçük girdapları birbirine bağlayan “eylemsizlik bandını” başarıyla yeniden üreten ilk çalışmaydı.
Çalışma, bu aralıkta “yavaş manyetonik dalgaların” hakim olduğunu buldu. Bu keşif, iyonların birikim disklerinde neden seçici olarak ısıtıldığını açıklıyor. Birikme disklerindeki türbülanslı elektromanyetik alanlar yüklü parçacıklarla etkileşime girerek bazılarını aşırı yüksek enerjilere kadar hızlandırma potansiyeline sahiptir.
Çalışma aynı zamanda birikim diski türbülansı ile Alfven dalgalarının hakim olduğu güneş rüzgarı türbülansı arasındaki temel farkı da vurguluyor. Bu başarının, kara deliklerin yakınındaki bölgelere odaklanan radyo teleskoplarından elde edilen gözlemsel verilerin yorumlanmasını geliştirmesi bekleniyor.