Суперкомпьютер воспроизвел слияние галактик и черных дыр

Международная группа ученых смоделировала процесс столкновения галактик и слияния супермассивных черных дыр и рассчитала условия, необходимые для проверки теории Эйнштейна, сообщает EurekAlert. «Мы определили, что газ играет существенную роль в совместной эволюции галактик и супермассивных черных дыр», — поясняет руководитель исследования, доктор Стелиос Казанцидис (Stelios Kazantzidis) из Чикагского университета.

Результаты, полученные группой д-ра Казанцидиса, представляют большой интерес для миссии космической станции LISA (Laser Interferometer Space Antenna), которую NASA планирует запустить в 2015 году для изучения ранней Вселенной с целью обнаружения гравитационных волн. Гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности Эйнштейна, до сих пор еще не были обнаружены. Самым сильным источником гравитационных волн во Вселенной являются сталкивающиеся супермассивные черные дыры.

Сейчас наша Галактика спокойно движется сама по себе в пространстве, но когда-нибудь, согласно теоретическим предсказаниям астрономов, она столкнется со своей ближайшей соседкой — туманностью Андромеды. Млечный путь послужил удобной моделью Галактики при моделировании слияния супермассивных черных дыр. Группа д-ра Казанцидиса рассчитала столкновение 25 пар галактик, чтобы определить ключевые факторы, приводящие к слиянию черных дыр.

Для слияния черных дыр необходимо, чтобы сначала слились галактики, в которых они находятся. Если в галактиках содержится мало газа, возможность их слияния будет зависеть от их структуры. Но если сталкиваются две галактики, содержащие большое количество газа, то за этим обычно следует слияние супермассивных черных дыр. Когда две галактики начинают сталкиваться, газ теряет энергию и попадает внутрь галактического ядра, в результате чего ядра галактик становятся более плотными и стабильными. Когда ядра сливаются, супермассивные черные дыры, находящиеся внутри них, сливаются тоже. Если ядра разрушаются, слияния не происходит.

ИТ, активы и инфраструктура в одном контуре: какие перемены это даст компании? Цифровизация

Ученым удалось также получить эффекты, которые астрономы наблюдают при слиянии галактик. Самым заметным среди них является формирование так называемых «приливных хвостов» — потоков звезд и газа, которые образуются при столкновении галактик под воздействием сильных приливных сил.

#gallery#

Группа д-ра Казанцидиса в настоящее время работает над усовершенствованием модели и увеличеним точности вычислений.