Pirmieji superkompiuterio modeliavimai, mokslininkai įgijo naują vieno iš paslaptingiausių reiškinių - reliatyvistinių purkštukų, kilusių iš juodųjų skylių, supratimą.
Išplėstiniai modeliai rodo, kad reaktyviniai srautai palaipsniui keičia dangaus kryptį, dėl to į juodosios skylės sukimą įeina erdvės laikas. Šis elgesys atitinka Alberto Einšteino prognozes dėl ypatingos sunkumo šalia besisukančių juodųjų skylių.
Juodųjų skylių sukimosi proceso supratimas ir erdvės laiko iškraipymas aplink juos vis dar yra miglotas įspūdis. Tačiau superkompiuteris palaipsniui priartina mus prie atsakymo.
Sparčiai besisukančios juodosios skylės ne tik absorbuoja medžiagą, bet ir atpalaiduoja energiją reliatyvinių purkštukų pavidalu. Dujos ir magnetiniai laukai, įeinantys į skylę, sukasi, kad suformuotų disko susiliejusią magnetinę lauką ir karštą dujas. Juodoji skylė sugeria šį astronominį sultinį, paliekant magnetinio lauko linijas. Tai paverčia juodą skylę į paleidimo plokštelę, iš kurios energija reliatyvistinių purkštukų pavidalu išeina į kosmosą.
Išleidžiami purkštukai yra daug lengviau mokomi nei pačios juodosios skylės. Šis tyrimas leidžia mums suprasti, kaip greitai keičiasi purkštuko kryptis, taip pat suprasti besisukančio disko kryptingumą ir parametrus.
Ankstyvieji modeliai sutelkti į išlygintus diskus. Iš tikrųjų jie yra kampu (diskas sukasi aplink atskirą ašį nuo juodosios skylės). Tyrimas patvirtina, kad pakreipus diskai keičia juodąją skylę.
Anksčiau nepavyko rasti reikiamų purkštukų, nes 3D modelio sukūrimas aplink sparčiai besisukančią juodąją skylę reikalauja didžiulės skaičiavimo galios. Štai kodėl turėjau parašyti pirmąjį juodosios skylės modeliavimo kodą, kurį paspartino grafikos procesoriai. Dėl to mokslininkai sugebėjo išbandyti modelius viename didžiausių pasaulyje kompiuterių „Blue Waters“.
Didelė skiriamoji geba pirmą kartą leido patikrinti, ar diskuose buvo nustatytas nedidelis turbulentinis judėjimas. Stebėtina, kad judesiai buvo tokie stiprūs, kad jie priversti diską pjauti ir sustabdyti precessiją.
Mažos skiriamosios gebos (kairiojo) ir aukšto mėlynojo vandens (dešiniojo) modeliavimo palyginimas. Antrasis modelis rodo, kad dėl magnetinio turbulencijos atsiradusio disko išplėtimo lėtėja precessija ir lygiavimas
Juoda skylė yra neįtikėtinai sudėtinga sistema, panaši į uraganą. Tačiau procesas tęsiasi tiek, kad negalime apsvarstyti to daryti. Todėl modeliavimas leidžia geriau suprasti juodųjų skylių elgesį.
Modeliavimo rezultatai turės įtakos tolesniems tyrimams, susijusiems su besisukančiomis juodomis skylėmis. Tai taip pat padės suprasti gravitacines bangas, kurias sukelia neutronų žvaigždžių ir elektromagnetinių fejerverkų poveikis. Skaičiavimai taip pat turės įtakos renginio Horizon teleskopo stebėjimo interpretacijai, įrašančiai į galaktinio centro supermazinio juodosios skylės šešėlį.
Be to, purkštuvų precessija galėjo paaiškinti intensyvios šviesos, atsirandančios dėl juodųjų skylių, svyravimus. Mes kalbame apie beveik periodinius svyravimus. Pirmą kartą jie buvo pastebėti 1985 m.
