Вчені змогли зрозуміти, як ростуть надмасивні чорні діри, що розташовуються в центрах галактик. Для цього вони змоделювали на суперкомп’ютері мільйони всесвітів і порівняли їх із картиною, що спостерігається в реальності.
Як ростуть надмасивні чорні діри
В центрі кожної великої галактики знаходиться надмасивна чорна діра, яка важить у мільйони й сотні мільйонів разів більше, ніж наше Сонце. Вченим уже давно відомо, що ці монстри ростуть протягом усього свого існування. Нині ж вони вирішили з’ясувати, як саме це відбувається.
Процеси, що супроводжують зростання надмасивних чорних дір, приховані від нас. Самі вони практично нічого не випромінюють — зазвичай ми бачимо лише акреційні диски розжареної речовини, що розташовані занадто далеко для того, аби ми могли як слід роздивитися усі ці явища.
Тож учені з Університету Арізони вирішили вдатися до опосередкованих досліджень. Вони застосували надпотужний суперкомп’ютер для моделювання віртуальних галактик і надмасивних чорних дір всередині них, а потім за допомогою алгоритму машинного навчання порівняли отримані результати з тим, що спостерігається насправді.
Що показали мільйони симуляцій
Проєкт під назвою Trinity розглядав три основні компоненти системи, які еволюціонують протягом мільярдів років: галактики, надмасивні чорні діри в них і темну матерію, що оточує ці зоряні системи. Усі три складові взаємодіють між собою. В тому, як саме це відбувається, полягає головна загадка.
Взаємодіяти між собою ці компоненти можуть по-різному. Існують мільйони варіантів, і на кожен із них суперкомп’ютер побудував свій віртуальний Всесвіт. А далі у гру вступив алгоритм машинного навчання. Він порівняв усі ці моделі з тими даними про надмасивні чорні діри, вже отримані зі спостережень.
Звичайно, таких, які би приблизно відповідали реальній картині світу, знайшлося чимало. Утім, комп’ютер зміг перебрати мільйони симуляцій і визначити, яка з них схожа найбільше. Цьому варіанту відповідає певний набір правил взаємодії, що базується на відомих законах фізики.
Результат дослідження підтвердив теорії про те, що чорні діри ростуть разом зі своїми галактиками. При цьому найбільш інтенсивно цей процес відбувався на початку їх існування, а в подальшому він весь час уповільнюється.
Незрозумілим залишається те, чому чорна діра, розмір якої мізерний у порівнянні з галактикою, росте з тією самою швидкістю. Також належить встановити, як при цьому перерозподіляються потоки речовини.
За матеріалами: scitechdaily.com
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
