Badacze w CAMK we współpracy z wykładowcami i studentami z Uniwersytetu Śląskiego w Opawie wraz z członkami Black Hole Initiative na Uniwersytecie Harvarda stworzyli nowy model przechwytywania gazu przez czarną dziurę. Używając złożonego kodu numerycznego, obejmującego wiele zjawisk fizycznych (w tym magnetohydrodynamikę, promieniowanie i teorię grawitacji Einsteina) zespół był w stanie symulować stabilny dysk akrecyjny na poziomie sześćdziesięciu procent wartości tempa Eddingtona. Porównując wyniki z wcześniejszych symulacji przy wyższych tempach akrecji, odkryto nową rodzinę dysków akrecyjnych.
Standardowy model dysków akrecyjnych nie może opisywać świetlistej czernej dziury, ponieważ przy prędkościach transferu masy rzędu kilku dziesiątych jasności Eddingtona dysk jest termicznie niestabilny. Nowa klasa dysków odkryta przez nasz zespół pozwala uniknąć niestabilności dzięki dodatkowym źródłom ciśnienia, zapewnianym przez natężenie i konfigurację pola magnetycznego, które ma dużą składową radialną.
Ta rodzina dysków jest szczególna, ze względu na nieoczekiwany układ w warstw. Większość masy w dysku jest skoncentrowana w płaszczyźnie równikowej, podobnie jak w modelu standardowym. Jednak na dodatek wystepuje kolejna warstwa turbulentnej plazmy, która jest znacznie mniej gęsta niż w płaszczyźnie równikowej. Ta warstwa transportuje większość gazu w regiony wewnętrzne. Jest gruba geometrycznie i optycznie, co prowadzi do silnej zależności obserwowanych właściwości dysku od kierunku obserwacji. Powyższe ilustracje przedstawiają teoretycznie przewidywane obrazy dysku czarnej dziury, widzianego z dwóch różnych kierunków. Podczas, gdy czarna dziura może być widoczna, gdy obserwator spogląda wzdłuż osi systemu, przy większych nachyleniach („edge on”) region centralny staje się zakryty. Ma to poważne implikacje dla modelowania widm i może prowadzić do nowych wniosków w naszym rozumieniu akrecji na zwarte obiekty.
Rycina: Pojawienie się czarnej dziury akreującej materię przez dysk, zgodnie z nowym modelem opracowanym i obliczonym w Centrum Astronomicznym im. M. Kopernika i we współpracujących instytucjach.
Prawa autorskie: The Astrophysical Journal
Autorzy: Debora Lančová, David Abarca, Włodek Kluźniak, Maciek Wielgus, Aleksander Sa̧dowski, Ramesh Narayan, Jan Schee, Gabriel Török i Marek Abramowicz
