3004
Нове дослідження демонструє, що повнофізичні симуляції акреції можуть бути одним із можливих шляхів моделювання поведінки чорних дір, а не універсальним описом цих екстремальних систем.
Команда використала «екзафлопні симуляції» — «обчислення, здатні виконувати квінтильйон операцій за секунду», — щоб уперше змоделювати акрецію без спрощень. Лічжун Чжан наголосив: «Ми змогли побачити, що відбувається, коли найважливіші фізичні процеси враховуються точно…» (Чжан). Моделі відтворюють поведінку рентгенівських джерел і подвійних систем. Це суттєво наближає симуляції до реальних спостережень.
Новий підхід долає обмеження попередніх моделей, які описували випромінювання як рідину. У роботі застосовано алгоритм «радіаційного транспорту в ОТО» — «розв’язання рівнянь руху світла у викривленому просторі-часі». Як зазначає Чжан: «Наш алгоритм — єдиний, що розглядає випромінювання таким, яким воно є…» (Чжан). Це дає змогу моделювати турбулентний диск і магнітно домінантну оболонку.
Автори зосередилися на чорних дірах зоряної маси, що змінюються в масштабах хвилин. Такі системи дають змогу простежити еволюцію акреції в реальному часі. Симуляції показали формування теплового диска, потужних вітрів та інколи струменів. Узгодженість спектру з даними спостережень підтверджує точність підходу. Докладність моделей підсилює інтерпретацію обмежених астрономічних даних.
Проєкт став можливим завдяки AthenaK та новим алгоритмам, оптимізованим для Frontier і Aurora. Джеймс Стоун підкреслив: «Унікальність… у розробці математики і програмного забезпечення та в доступі до найбільших суперкомп’ютерів» (Стоун). Таке поєднання відкриває шлях до застосування моделі для надмасивних чорних дір і подальших досліджень акреційних процесів.
Створено найреалістичніші симуляції потоків речовини в чорні діри з’явилася спочатку на Цікавості.
