Աստղաֆիզիկոսների միջազգային թիմը ներկայացրել է աստղային զանգվածի սև խոռոչների կողմից նյութի կլանման գործընթացի՝ մինչ օրս գոյություն ունեցող ամենամանրամասն համակարգչային մոդելավորումները (սիմուլյացիաները)։ Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են հեղինակավոր The Astrophysical Journal ամսագրում։

Սև խոռոչների իրադարձությունների հորիզոնի մերձակայքը Տիեզերքի ամենաքաոսային գոտիներից մեկն է։ Այստեղ մատերիան միաժամանակ սլանում է ներս՝ դեպի հորիզոն, և արտամղվում դուրս՝ հզոր ռելյատիվիստական շիթերի (ջեթերի) ու ճառագայթման բռնկումների տեսքով։ Սակայն գործընթացների ծայրահեղ բարդության պատճառով (տարածություն-ժամանակի կորացում, լույսի, պլազմայի և մագնիսական դաշտերի փոխազդեցություն) նման համակարգերի ճշգրիտ մոդելավորումը մինչ այժմ հսկայական մարտահրավեր էր գիտության համար։

Նոր մոտեցում՝ առանց պարզեցումների

Ի տարբերություն նախկին մոդելների, որտեղ հաշվողական հզորությունների սահմանափակման պատճառով ստիպված էին լինում պարզեցումներ կատարել, նոր աշխատանքն օգտագործում է լիարժեք ֆիզիկան՝ առանց փոխզիջումների։ Երկու գերհամակարգիչների օգնությամբ գիտնականները ինտեգրել են աստղագիտական դիտարկումների տվյալները, սև խոռոչների պտտման պարամետրերը և մագնիսական դաշտերի կառուցվածքը։

Մոդելը միաժամանակ հաշվի է առնում Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը, պլազմայի ֆիզիկան, մագնիսահիդրոդինամիկան և ճառագայթման տեղափոխումը։ Սա թույլ է տվել առաջին անգամ ճշգրիտ վերարտադրել ակրեցիոն (կլանման) հոսքերի հիմնական գործընթացները։

Սիմուլյացիաները ցույց են տվել, որ արագ պտտվող սև խոռոչների շուրջ ձևավորվում է խիտ ակրեցիոն սկավառակ, որը կլանում է ճառագայթման զգալի մասը։ Էներգիան արտազատվում է ոչ թե ուղղակիորեն, այլ հզոր քամիների և նեղ ռելյատիվիստական ջեթերի միջոցով, որոնք ուղղորդվում են մագնիսական դաշտերով։ Առաջանում է յուրօրինակ «ձագար»․ մատերիան ընկնում է ահռելի արագությամբ, իսկ ճառագայթումը դուրս է գալիս նեղ փնջով, որը տեսանելի է միայն որոշակի անկյան տակ։

Մագնիսական դաշտերի դերը

Հատուկ ուշադրություն է դարձվել մագնիսական դաշտի կոնֆիգուրացիային. այն ոչ միայն գազն ուղղորդում է դեպի իրադարձությունների հորիզոն, այլև որոշում է, թե նյութի և էներգիայի որ մասն է վերադառնում բաց տիեզերք արտահոսքերի տեսքով։

«Սա առաջին դեպքն է, երբ մենք կարողացանք տեսնել, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ սև խոռոչների ակրեցիայի բոլոր հիմնական ֆիզիկական գործընթացները հաշվի են առնվում ճշգրտորեն»,— նշել է հետազոտության առաջատար հեղինակ Լիչժուն Չժանը։

Նշանակությունը դիտարկումների համար

Այս նոր արդյունքները կօգնեն ավելի լավ մեկնաբանել աստղադիտակներից ստացված տվյալները, այդ թվում՝ բացատրել վաղ Տիեզերքի խորհրդավոր «փոքրիկ կարմիր կետերի» բնույթը, որոնք հայտնաբերել է «Ջեյմս Ուեբ» աստղադիտակը։ Այս կոմպակտ աղբյուրները սպասվածից ավելի քիչ ռենտգենյան ճառագայթում են արձակում, ինչը կարող է կապված լինել գերէդինգտոնյան ակրեցիայի և էկրանավորող արտահոսքերի հետ։

Հետագայում թիմը ծրագրում է ադապտացնել այս մոդելը նաև գերզանգվածային սև խոռոչների համար, ներառյալ մեր գալակտիկայի կենտրոնում գտնվող Sagittarius A*-ն։

Կարճ ասած

2025 թվականի վերջին հրապարակվել են սև խոռոչների ակրեցիայի ամենաիրատեսական սիմուլյացիաները, որոնք հաշվի են առնում բոլոր հիմնական էֆեկտները՝ առանց պարզեցումների։ Դրանք բացահայտում են մագնիսական դաշտերի դերը ջեթերի և «ձագարների» ձևավորման գործում և օգնում են հասկանալ տիեզերական առեղծվածային օբյեկտների վարքը։ Սա նշանակալի քայլ է ծայրահեղ աստղաֆիզիկայի մոդելավորման մեջ։