“黑洞40年未解之谜得以清晰揭秘”

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科技日报北京6月9日电(实习记者胡定坤)，由来自美国西北大学、英国牛津大学、荷兰阿姆斯特丹大学的天体物理学家组成的国际团队，共同进行了迄今为止分辨率最高的黑洞模拟，历时40年。 相关成果近日发表在天文学国际权威期刊《英国皇家天文学会月刊》上。

吸积盘是黑洞吸入气体、灰尘和空之间的碎片等时，在其周围形成的非常明亮的超加速粒子搅拌团。 1975年，诺奖获得者、物理学家约翰·巴丁、天体物理学家雅各布·彼得森提出了巴丁-彼得森效应，即旋转的黑洞使倾斜吸积盘的内部区域与黑洞的赤道面一致。

几十年来，由于模拟算法和计算机硬件性能的限制，没有一个模型能准确地解释这种现象。

研究小组使用美国国家科学基金会旗下的蓝牙超级计算机进行数值计算，用图形解决方案( gpu )解决计算生成的大量数据，使用自适应网格优化算法提高模拟分辨率，提高

仿真结果表明，吸积盘的内部和外部区域由平滑的曲面连接，其外部区域倾斜，但内部与黑洞赤道面一致。 另外，研究小组成功地将磁湍流纳入了模拟。 磁湍流由粒子在堆积盘内以不同的速度搅拌产生，它起到阻力作用，使物质最终进入黑洞，在之前的模拟中，通常只能将其简化并假设为额外的摩擦力。

高分辨率模拟对黑洞的研究有多重要？ 研究小组负责人之一西北大学副教授切赫霍夫斯基解释说，黑洞周围的细节可能看起来很小，但会影响黑洞的转速，从而影响整个星系。

论文的第一作者阿姆斯特丹大学的研究者马修·里斯卡表示，这个仿真不仅处理了40年前的问题，而且表明在完整的广义相对论中模拟集成盘是可行的，为下一代的仿真铺平了道路。