Kara deliklerin en gizemli bölgelerinde neler yaşandığı, bilim insanları tarafından ilk kez bu ölçekte ve ayrıntıda modellendi. Süper bilgisayarlarla gerçekleştirilen yeni çalışma, kara deliklerin hemen çevresindeki aşırı ve karmaşık fizik koşullarını şimdiye kadarki en gerçekçi simülasyonlarla ortaya koyuyor.
Kara deliklerin sınır bölgeleri, ani enerji patlamaları, düzensiz akışlar ve aşırı dengesizliklerle bilinen son derece kaotik alanlar olarak tanımlanıyor. Ancak bu uç koşulların matematiksel olarak doğru biçimde hesaplanması, bugüne kadar bilim dünyasının karşılaştığı en büyük zorluklardan biriydi.
Yıldız doğuran kara delik keşfi: 200 bin ışık yılı boyunca koza izleri
BASİTLEŞTİRME OLMADAN MODELLEME
NTV'de yer alan habere göre, ABD merkezli Flatiron Institute öncülüğünde yürütülen yeni araştırma, yıldız kütleli kara deliklerin maddeyi nasıl içine çektiğini ve hangi koşullarda dışarı püskürttüğünü ayrıntılı biçimde simüle etti. Çalışmayı önceki girişimlerden ayıran en önemli unsur ise, hesaplamaları kolaylaştırmak için kullanılan basitleştirici varsayımların tamamen devre dışı bırakılması oldu.
Araştırmacılar, bu tür kısayolların sonuçları önemli ölçüde çarpıtabildiğini vurgularken, yeni modelde çok daha karmaşık ve gerçeğe yakın fiziksel verilerin hesaba katıldığını belirtti.
GAZ, IŞIK VE MANYETİK ALANLAR BİRLİKTE ELE ALINDI
İki güçlü süper bilgisayar kullanılarak yapılan simülasyonlarda; kara deliklerin dönüş hızları, madde birikim süreçleri, manyetik alanlar ve ışığın davranışı aynı anda hesaplandı. Böylece Güneş’ten yalnızca biraz daha büyük kara deliklerin çevresinde gazın, radyasyonun ve manyetik alanların nasıl etkileşime girdiği ayrıntılı biçimde modellendi.
FARKLI SİSTEMLERDE ORTAK DİNAMİKLER
Elde edilen sonuçlar, hem yıldız kütleli hem de süper kütleli kara deliklere dair gözlemlerle büyük ölçüde örtüşüyor. Araştırmaya göre, yeterli miktarda madde toplayan kara delikler, yoğun radyasyonu hapseden kalın diskler oluşturuyor. Biriken enerji ise doğrudan ışık olarak değil, güçlü rüzgârlar ve jetler şeklinde uzaya aktarılıyor.
Simülasyonlar ayrıca, maddenin olağanüstü hızlarla içeri sürüklendiği dar bir “huni” yapısının ortaya çıktığını gösteriyor. Bu yapı, yalnızca belirli açılardan bakıldığında tespit edilebilen yoğun bir radyasyon demeti üretiyor.
EİNSTEİN’IN KURAMI DA İŞİN İÇİNDE
Çalışmada, Einstein’ın genel görelilik kuramı; plazma fiziği, manyetik alanlar ve ışık-madde etkileşimlerini tanımlayan ayrıntılı modellerle birlikte kullanıldı. Böylece uzay-zamanın bükülmesi ile maddenin davranışı aynı çerçevede ele alındı.
Araştırma ekibi, geliştirilen simülasyonların Samanyolu’nun merkezinde yer alan Sagittarius A* başta olmak üzere farklı kara delik türlerine uygulanıp uygulanamayacağını önümüzdeki süreçte test etmeyi planlıyor.
