A* مدل

مانند بسیاری از کهکشان راه شیری میزبان یک سیاهچاله ابر پرجرم در مرکز آن است. به نام Sagittarius A* هدف را دستگیر کرده است ستاره شناسان' کنجکاوی برای چند دهه. و در حال حاضر وجود دارد این است که تلاش برای تصویر آن را به طور مستقیم.

ابتلا به یک عکس خوب از آسمانی وحش نیاز به یک درک بهتر از آنچه که در اطراف آن است که ثابت شده است به چالش کشیدن به دلیل بسیار مقیاس های مختلف درگیر است. "که بزرگترین چیزی که ما تا به حال برای غلبه بر" گفت: Sean Ressler, یک پژوهشگر فوق دکترا در دانشگاه سانتا باربارا در Kavli موسسه فیزیک نظری (KITP) که فقط چاپ مقاله در مجله اختر فیزیک نامه بررسی خواص مغناطیسی خود را از اتحاد دیسک اطراف Sagittarius A*.

در این مطالعه Ressler, همکار KITP postdoc کریس سفید و همکاران خود الیوت Quataert از دانشگاه برکلی و جیمز سنگ در موسسه مطالعات پیشرفته به دنبال تعیین این که آیا سیاه چاله میدان مغناطیسی است که تولید شده توسط در-سقوط ماده می تواند ساخت تا به نقطه ای که آن را به طور خلاصه چوک کردن این جریان یک بیماری دانشمندان تماس مغناطیسی دستگیر شد. پاسخ دادن به این نیاز به شبیه سازی سیستم تمام راه را به نزدیکترین مدار ستاره.

این سیستم در سوال دهانه هفت سفارشات از قدر. سیاه چاله را افق رویداد یا پاکت بدون بازگشت می رسد در حدود 4 تا 8 میلیون مایل از مرکز آن است. در ضمن ستاره در مدار حدود 20 تریلیون مایل دورتر و یا در مورد تا آنجا که خورشید نزدیکترین همسایه ،

"بنابراین شما باید برای پیگیری این موضوع در حال سقوط در این مقیاس بسیار بزرگ تمام راه را به پایین در این مقیاس کوچک" گفت: Ressler. "و انجام آن در یک شبیه سازی فوق العاده به چالش کشیدن به نقطه ای که آن را غیر ممکن است." کوچکترین رویدادهای ادامه در دستخطی از ثانیه در حالی که بزرگترین پدیده های بازی بیش از هزاران سال است.

این کاغذ متصل مقیاس کوچک شبیه سازی که عمدتا تئوری و بر اساس مقیاس شبیه سازی است که می تواند محدود واقعی مشاهدات. برای رسیدن به این Ressler تقسیم کار بین مدل در سه ترازو با هم تداخل دارند.

اولین شبیه سازی با تکیه بر داده ها از Sagittarius A*'s اطراف ستاره است. خوشبختانه این سیاه چاله فعالیت توسط فقط 30 یا پس Wolf-Rayet stars که منفجر کردن مقدار زیادی از مواد. "از دست دادن جمعی از فقط یکی از ستاره های بزرگتر از مقدار کل چیزهای در حال سقوط به سیاه چاله در همان زمان" Ressler گفت. ستاره ها صرف تنها حدود 100,000 سال در این فاز پویا قبل از انتقال به یک ثبات تر مرحله از زندگی.

با استفاده از مشاهده اطلاعات Ressler شبیه سازی مدار این ستاره در طی این دوره از حدود یک هزار سال است. او سپس با استفاده از نتایج به عنوان نقطه شروع برای شبیه سازی از میان برد فاصله که تکامل در طول زمان کوتاه مقیاس. او تکرار این کار برای شبیه سازی پایین به لبه افق رویداد که در آن فعالیت صورت می گیرد در مسائل ثانیه. به جای دوخت هم سخت همپوشانی این رویکرد اجازه Ressler به محو شدن نتایج حاصل از شبیه سازی سه به یک دیگر.

"این واقعا اولین مدل از اتحاد در کوچکترین مقیاس در [قوس] A* که را به حساب این واقعیت از عرضه ماده که از مدار ستاره" گفت: coauthor سفید.

و روش کار پر زرق و برق. "این رفت و من فراتر از انتظارات" Ressler اظهار داشت.

نتایج نشان داد که Sagittarius A* می تواند تبدیل به مغناطیسی دستگیر شد. این تعجب برانگیز به تیم, از کهکشان راه شیری نسبتا آرام کهکشانی مرکز. معمولا مغناطیسی دستگیر سیاه چاله ها را پر انرژی جت تیراندازی ذرات دور در سرعت های نسبیتی. اما تا کنون دانشمندان دیده می شود شواهد کمی برای جت در اطراف Sagittarius A*.

"عنصر دیگر است که کمک می کند تا ایجاد جت است که به سرعت در حال چرخش سیاه چاله" گفت: "بنابراین این ممکن است به ما گفتن چیزی در مورد چرخش Sagittarius A*."

متاسفانه سیاه چاله چرخش دشوار است برای تعیین. Ressler مدل Sagittarius A* به عنوان یک شیء ثابت. "ما نمی دانم هر چیزی در مورد چرخش," او گفت:. "این امکان وجود دارد که آن را در واقع فقط در حال چرخش است."

Ressler و سفید بعدی طرح یک مدل در حال چرخش به عقب سوراخ است که خیلی بیشتر به چالش کشیدن. آن را بلافاصله معرفی یک میزبان از متغیرهای جدید از جمله چرخش رای دادن جهت و شیب نسبت به اعلام دیسک. آنها را به استفاده از داده های رصدخانه جنوبی اروپا گرانش تداخل به راهنمای این تصمیمات.

این تیم با استفاده از شبیه سازی برای ایجاد تصاویر است که می تواند در مقایسه با مشاهدات واقعی از سیاه چاله است. دانشمندان در افق رویداد تلسکوپ همکاری -- که عناوین ساخته شده در مارس 2019 با لینک مستقیم تصویر از یک سوراخ سیاه و سفید -- در حال حاضر رسیده درخواست شبیه سازی داده ها به منظور مکمل تلاش های خود را به عکس Sagittarius A*.

این تلسکوپ افق رویداد به طور موثر طول می کشد زمان متوسط از مشاهدات که در نتیجه تصویر تار. این بود که کمتر از یک مشکل زمانی که رصدخانه بود و مناظر خود را در مسیه 87* به دلیل آن است که حدود 1000 برابر بزرگتر از Sagittarius A* پس از آن تغییرات حدود 1000 برابر بیشتر به آرامی.

"آن را مانند گرفتن یک عکس از یک کاهلی در مقابل گرفتن یک عکس از یک مرغ مگس خوار," Ressler توضیح داد. فعلی و آینده خود را نتایج باید به کمک کنسرسیوم تفسیر داده های خود را بر روی خود ما کهکشانی مرکز.

Ressler نتایج یک گام بزرگ به جلو در درک ما از فعالیت در مرکز کهکشان راه شیری است. "این اولین بار است که Sagittarius A* مدل شده بیش از یک وسیعی در شعاع در 3D شبیه سازی و افق رویداد در مقیاس شبیه سازی به استخدام مستقیم مشاهدات Wolf-Rayet stars" Ressler گفت.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.