Megdöbbentő új szuperszámítógépes szimulációk fedik fel, mi történik, amikor egy fekete lyuk elnyel egy csillagot
A tudósok szimulálják, ahogy egy fekete lyuk elnyeli a neutroncsillagot, drámai robbanásokat, űrföldrengéseket és titokzatos kozmikus jeleket bontakoztatva ki.
• A neutroncsillagok ezredmásodpercek alatt elnyelődnek a fekete lyukak által.
• Az esemény olyan sokkos hullámokat szabadít fel, melyek erősebbek, mint bármely földi földrengés.
• A tudósok észlelhető rádió- és röntgenrobbanásokra számítanak ezekből a kozmikus ütközésekből.
• A Perlmutter-hez hasonló szuperszámítógépek tették lehetővé ezeket az áttöréseket.
Amikor egy fekete lyuk elnyel egy neutroncsillagot, az univerzumban egy olyan szélsőséges esemény világít fel, amilyet csak elképzelni lehet. A lélegzetelállító új szimulációknak köszönhetően a tudósok most már rendkívüli részletességgel tudják megörökíteni ezeket a kozmikus katasztrófákat – és az eredmények növelhetik az esélyünket arra, hogy észleljük az ilyen kataklizmikus eseményeket az univerzumban.
Képzeljünk el egy csillag sűrű magját, amely olyan nehéz, mint a nap, de egy város méretű gömbbe préselve. Hirtelen egy láthatatlan erő – az univerzum egyik legsötétebb szörnye – ráncigálja egy kaotikus, erőszakos halálba. Ez a jelenet bontakozik ki a legkorszerűbb számítógépes modellekben, amelyeket Elias Most, a Caltech asztrofizikusa vezet.
Először a kutatók megvizsgálták a neutroncsillag végső ezredmásodperceit, mielőtt az végzetes sorsára jutna, és felfedeztek egy kozmikus szimfóniát, amely semmihez sem hasonlít. Közvetlenül azelőtt, hogy a csillag elnyelődik, kérge megreped, akár egy bolygó felszíne földrengéskor. Óriási sokkhullámok és erőteljes, csavarodó mágneses mezők törnek fel, pulzusokat küldve az űrbe, amelyeket földi rádióteleszkópok észlelhetnek.
Szeretnéd tudni, hogy ez az új kutatás hogyan változtathatja meg, amit az űrből látunk (és akár “hallunk” is)? Olvass tovább.
K: Mi történik pontosan, amikor egy fekete lyuk elnyel egy neutroncsillagot?
Az asztrofizikusok régóta elméletezik a kaotikus eseményeket, amelyek következnek be, amikor egy fekete lyuk összeütközik egy neutroncsillaggal, de a 2025-ös fejlett szuperszámítógépes szimulációk életre keltik ezeket az elméleteket. Ahogy a fekete lyuk kolosszus gravitációja eltorzítja a neutroncsillagot, a csillag kérge megreped, felszabadítva olyan szeizmikus hullámokat, amelyek bármit felülmúlnak, ami a Földön valaha is történt.
Hirtelen a csillag erőteljes mágneses mezői megfeszülnek és fodrozódnak, “Alfvén-hullámokat” generálva – erőteljes elektromos impulzusokat, amelyek mágneses vonalak mentén utaznak. Ahogy a csillag eltűnik, ezek a hullámok egy villogó rádióenergia robbanásba törnek, amelyet gyors rádiórobbanásként (FRB) ismerünk. A tudósok most úgy vélik, hogy a Föld következő generációs teleszkópjai, mint például a Caltech 2000 antennás rendszere, észlelhetik ezeket a jeleket, ha csak a megfelelő helyre állítják őket.
A valódi meglepetés? A fekete lyuk végső “harapása” még erősebb szörnyű sokkhullámokat termel, amelyek potenciálisan egy második, különálló rádiójelet hozhatnak létre mindössze ezredmásodpercekkel az első után. Ezek a felfedezések úttörő utat nyithatnak a csillagokat elnyelő fekete lyukak pontosabb észleléséhez az űrben.
Hogyan “hallhatják” a tudósok a csillagföldrengést?
Hagyományosan a heves kozmikus eseményeket néma jelenségeknek tartották. De a legújabb kutatások azt sugallják, hogy a neutroncsillag végső repedései és az ebből származó kitörések rádiójelek tömegét küldhetik az űrbe – a csillag kozmikus gyötrelmének visszhangját.
A szuperszámítógépes szimulációk feltárják, hogy a fekete lyuk titáni vonzereje nemcsak az anyagot nyeli el; olyan dühöngően tépi szét a csillagot, hogy a rádióhullámok kitörései kisimulnak. Ezeket a hullámokat hamarosan észlelhetik itt a Földön, akusztikus ablakot kínálva a világ legbrutálisabb univerzális csatáihoz.
A fekete lyukak “pulsárokká” válhatnak?
Egy megdöbbentő fordulatban a szimulációk azt sugallják, hogy amikor egy fekete lyuk egy mágneses neutroncsillagot fogyaszt, pillanatokra pulsárként működik – egy forgó világítótoronyként, amely nagy energiájú sugárzást bocsát ki. Ez a ritka jelenség, amelyet “fekete lyuk pulsárnak” neveznek, csupán másodpercek töredékéig tart, de egy világos X-sugaras vagy gamma-sugaras villanást szabadít fel.
A csillagászok még soha nem figyeltek meg ilyen fekete lyuk pulsárt a valóságban – még. A mostani előrejelzések birtokában megkezdődött a keresés. Az ilyen eseményekből származó jelek egy vadonatúj kozmikus objektumosztályt fognak felfedni, átírva a szélsőséges asztrofizikáról szóló tankönyveinket.
Miért most? A szuperszámítógép-vezérelt asztronómia hajnalán
Ezek közül egyik sem volt lehetséges egy évtizede. A titkos fegyver: egy újfajta szuperszámítógép, mint a Perlmutter a Lawrence Berkeley National Laboratory-ban. Ezek a gépek ugyanolyan grafikus chipeket használnak, mint a videojátékokhoz és a mesterséges intelligenciához, lehetővé téve a tudósok számára, hogy a galaxis-ütközésektől a csillagszakító fekete lyukakig mindent hihetetlen realizmusban szimuláljanak.
A kutatók ezt a számítási teljesítményt tulajdonítják annak, hogy végre feltörhették a neutroncsillag-fekete lyuk egyesülések kódját. Ez a határvonal kitolja azt, amit az emberek láthatnak – és hallhatnak – amikor a kozmosz felhangosítja a dolgot.
Mi vár a kozmikus nyomozókra?
Fegyverkezve ezekkel az új előrejelzésekkel, a csillagászok világszerte az égre emelik a tekintetüket (és a fülüket). Ha a rádióteleszkópok észlelik a szimulációk által előre jelzett két különböző robbanást, az megerősítheti a legvadabb elméleteket az univerzum legpusztítóbb ütközéseivel kapcsolatban.
Készülj fel további felfedezésekre, ahogy új eszközök állnak üzembe, és több fekete lyuk rendezheti meg kozmikus “buliját”.
Ne maradj le az univerzum következő izgalmas útjáról!
Készen állsz arra, hogy felfedezd a következő csillagkilövést? Íme egy gyors kozmikus ellenőrzőlista:
- Kövesd a NASA és ESA legfrissebb híreit a kozmikus ütközésekről.
- Figyelj a gyors rádiórobbanásokra és gamma-sugaras villanásokra az asztronómiai hírekben.
- Tudd meg többet a fekete lyukakról, neutroncsillagokról és szuperszámítástechnikáról a Caltech és az LBL.gov oldalán.
- Tartsd fenn a kíváncsiságot – az univerzum legnagyobb titkai még mindig ott vannak, várva, hogy felfedjék őket.
Tartsd a szemed az égen – a következő fekete lyuk-csillag ütközés bármikor jeleket küldhet a Földre!
Hivatkozások
