სიახლეები
კომპიუტერული ასტროფიზიკის გუნდმა, ოქსფორდისა და ამსტერდამის უნივერსიტეტებიდან, აღმოაჩინეს რომ აკრეციული დისკოს ყველაზე შიგა უბანი თანხვედრაშია შავი ხვრელის ეკვატორთან.
აღნიშნული საკითხი 1975 წელს წამოჭრეს ნობელის პრემიის ლაურიატმა ჯ. ბარდინმა (John Bardeen) და ასტროფიზიკოსმა ჯ. პეტერსონმა (Jacobus Petterson). მათ ივარაუდეს, რომ შავი ხვრელის ბრუნვას უნდა გამოეწვია დახრილი აკრეციის დისკოს შიგა უბნის სწორება მისივე შავი ხვრელის ეკვატორთან.
1980-იან წლებში ჩატარებულმა სიმულაციებმა აჩვენა, რომ მიუხედავად აკრეციის დისკის გარე უბნის დახრილობისა მისი შიგა უბანი მართლაც უსწორდება შავი ხვრელს. ეს კვლევები მიახლოებითი იყო, რადგან ტურბოლენტობის ეფექტები პირველ მიახლოებაში იყო გათვალისწინებული და დისკო საკმარისად თხელი არ იყო მისი ნაზი დეფორმაციების შესასწავლად. ახალი სიმულაციები კი ჩატარდა მაგნიტური ტურბოლენტობის გათვალისწინებით და მიღწეული იქნა უპრეცენდენტო სიზუსტე.
ერთ-ერთი მკვლევარის ა. ტჩეკოსკის (Alexander Tchekhovskoy) თქმით „შავ ხვრელთან დაკავშირებული ახალი დეტალები შესაძლოა მცირედ მოგეჩვენოთ, მაგრამ მათ დიდი გავლენა აქვს გალაქტიკაში მიმდინარე პროცესებზე, ისინი განსაზღვრავს რამდენად სწრაფად ბრუნავს შავი ხვრელი და შესაბამისად რა ზეგავლენა შეიძლება ჰქონდეს მას მთლიან გალაქტიკაზე.“
თითქმის მთელი ინფორმაცია რაც შავ ხვრელზეა ცნობილი მიღებულია აკრეციული დისკოს შესწავლის შედეგად. რომ არა შავი ხველის ირგვლივ არსებული გაზის რგოლი, მტვერი და ნამსხვრევები იგი შეუმჩნეველი დარჩებოდა ასტრონომების მიერ. აკრეციული დისკო ასევე განაპირობებს შავი ხვრელის ზრდას და მისი ბრუნვის სისწრაფეს, ასე რომ მისი ბუნების განსაზღვრა უმნიშვნელოვანესია იმის გასაგებად თუ როგორ ვითარდება შავი ხვრელი და როგორ ფუნქციონირებს იგი.
ბარდენისა და პეტერსონის მიერ თავიანთი ვარაუდის გამოთქმიდან დღემდე არსებული სიმულაციები ძალიან გამარტივებული იყო იმისათვის, რომ დაეფიქსირებინათ აკრეციული დისკოს კავშირები შავ ხვრელთან. კომპიუტერული ასტროფიზიკოსები აწყდებოდნენ ორ ძირითადი პრობლემას.
აკრეციული დისკო იმდენად ახლოს არის შავ ხვრელთან, რომ მდებარეობს ძლიერად გამრუდებულ სივრცე-დროში. გარდა ამისა მბრუნავი შავი ხვრელი აიძულებს დრო-სივრცეს იბრუნოს მის ირგვლივ. ამ პრობლემის გადაჭრა ითხოვს აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის გამოყენებას, რომელიც საშუალებას იძლევა განისაზღვროს თუ როგორ ზემოქმედებს სხვადასხვა სხეული მის ირგვლივ არსებულ სივრცე-დროის გეომეტრიაზე.
მეორე ძირითადი ბარიერი იყო, რომ მეცნიერებს არ ჰქონდათ საჭირო სიმძლავრის კომპიუტერი რათა გაეთვალისწინებინათ მაგნიტური ტურბულენტობის ეფექტები და ნაწილაკების აღგზნება, რაც აიძულებს დისკოს ნაწილაკებს იბრუნონ თხელ წრიულ დისკოებში.
ახალი სიმულაციების კოდისთვის მკვლევარებმა გამოიყენეს განსხვავებული გრაფიკული ერთეული (GPU) ცენტრალური ერთეულის (CPU) ნაცვლად, რომელიც გაცილებით ეფექტური გამოდგა კომპიუტერული გრაფიკისა და სურათების დამუშავებისათვის. მათ ასევე ისარგებლეს ადაპტირებული ზომის ტექნიკით. მეთოდი იყენებს დინამიურ ბადეს, რომელიც იცვლება და შესაბამისობაში მოდის თანმიმდევრულ მოძრაობასთან სიმულაციის განმავლობაში. იგი ზოგავს კომპიუტერულ სიმძლავრეებს მხოლოდ იმ უბნებზე დაკვირვებით, სადაც ხდება გადაადგილებები. GPU-მ მნიშვნელოვნად ააჩქარა სიმულაცია ხოლო აღნიშნული მეთოდის გამოყენებამ გაზარდა რეზოლუცია. ამან საშუალება მისცა მკვლევარებს განეხილათ ძალიან თხელი აკრეციული დისკოები, რომელთა სისქის რადიუსთან ფარდობა 0.03-ს არ აღემატებოდა. ასეთი თხელი დისკოებისთვის მოხერხდა აკრეციული დისკოს შავი ხვრელის ეკვატორთან გასწორების ეფექტის ზუსტად დადგენა.
სიმულაციბი ჩატარდა ილიონისის უნივერსიტეტის ნაციონალურ კომპიუტერულ ცენტრში განთავსებულ სუპერ კომპიუტერებზე Blue Waters.
