Simulácia fúzií

Foto NASA

Súčasné technické možnosti umožňujú vedcom pozorovať iba čierne diery porovnateľných hmotností, pretože sú jasné a vytvárajú veľa žiarenia. Vieme však, že by mali existovať čierne diery veľmi rozdielnych hmôt, ku ktorým teraz nemáme prístup prostredníctvom súčasnej techniky, hovorí profesor matematiky Carlos Lousto z Rochesterskej technickej univerzity (RIT). Pretože vedci vyvíjajú pokročilejšie detektory, ako je napríklad laserová interferónová vesmírna anténa (LISA), budú na porovnanie prijatých signálov potrebovať sofistikovanejšie simulácie. Simulácie vypočítavajú vlastnosti zlúčených čiernych dier vrátane konečnej hmotnosti, rýchlosti rotácie a spätného rázu, ako aj frekvencie, amplitúdy a svietivosti gravitačných priebehov, ktoré fúzie vytvárajú. Aby sme mohli potvrdiť, že pozorujeme čierne diery rôznych hmôt, potrebujeme teoretické predpovede, a to je to, čo poskytujeme týmito simuláciami, upresňuje C. Lousto. Vedci z Centra výpočtovej relativity a gravitácie v RIT vytvorili sériu simulácií, ktoré ukazujú, čo sa stane, keď sa čierne diery čoraz rôznorodejších hmôt, a to až do rekordného pomeru 128 : 1, zlúčia. Modelovanie párov čiernych dier s veľmi rozdielnymi hmotnosťami je veľmi náročné na výpočty. Z výpočtového hľadiska skutočne testujeme limity našej metódy na riešenie rovníc Einsteinovej teórie všeobecnej relativity na superpočítačoch, uviedol C. Lousto. Simulácie ukazujú nielen to, ako by gravitačné vlny spôsobené spojením hmôt v pomere 128 : 1 vyzerali pre pozorovateľa na Zemi, ale aj charakteristiky konečnej zlúčenej čiernej diery. Zlúčená čierna diera môže mať rýchlosť až 5 000 km/s, a tak môže opustiť vlastnú galaxiu a ďalej sa túlať vesmírom, uviedol C. Lousto.

Zo stránky SciTechDaily spracovala BP

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2020. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.