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超級計算機模擬演示擁有巨大威力的M87星系黑洞噴射
發布時間：2025-12-08 00:10:11 來源：桑間濮上網 作者：綜合
超級計算機模擬演示擁有巨大威力的M87星系黑洞噴射
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：Messier 87 (M87)位于距離地球5500萬光年的處女座。它是計算機模一個擁有12000個球狀星團的巨大星系，相比之下，擬演銀河系的示擁射200個球狀星團就顯得微不足道了。在M87的有巨中心，藏著一個65億太陽質量的大威洞噴黑洞。這是星系黑第一個有圖像的黑洞，由國際研究合作機構Event Horizon望遠鏡于2019年創建。超級
這個黑洞(M87*)以接近光速的計算機模速度噴射出等離子體，即所謂的擬演相對論噴射，規模為6000光年。示擁射為這種噴射提供動力所需的有巨巨大能量可能來自于黑洞的引力，但像這樣的大威洞噴噴射是如何產生的以及是什么讓它在巨大的距離上保持穩定，目前還沒有完全搞清楚。星系黑
黑洞M87*吸引著物質，超級這些物質在一個圓盤中則以越來越小的軌道旋轉，一直直到被黑洞吞噬。噴流是從M87周圍的吸積盤中心發射出來的，歌德大學的理論物理學家跟來自歐洲、美國和中國的科學家一起現已經對這個區域進行了非常詳細的建模。
他們使用了高度復雜的三維超級計算機模擬，每次模擬使用的CPU時間達到了驚人的100萬小時，另外還必須同時解決阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論方程、詹姆斯·麥克斯韋的電磁學方程和萊昂哈德·歐拉的流體動力學方程。
得到的結果是一個模型，其中溫度、物質密度和磁場的計算值跟從天文觀測中推斷出的結果非常吻合。在此基礎上，科學家們能追蹤光子在射流最內部區域的彎曲時空中的復雜運動并將其轉化為無線電圖像。然后，研究人員能夠將這些計算機模擬的圖像跟過去30年中使用眾多射電望遠鏡和衛星進行的觀測進行了比較。
這項研究的論文首席作者Alejandro Cruz-Osorio博士評論稱：“我們對M87的電磁輻射和噴流形態的理論模型跟無線電、光學和紅外光譜的觀測結果驚人地吻合。這告訴我們，超大質量黑洞M87*可能是高度旋轉的，等離子體在噴流中被強烈磁化并將粒子加速到數千光年的范圍內。”
來自法蘭克福歌德大學理論物理研究所的Luciano Rezzolla教授表示：“我們計算出的圖像跟天文觀測結果如此接近，這又一次證明了愛因斯坦的廣義相對論是對星系中心超大質量黑洞存在的最精確和自然的解釋。雖然仍有替代解釋的空間，但我們的研究結果使這個空間小了很多。”
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