فبراير 7, 2023

Alqraralaraby

الأخبار والتحليلات من الشرق الأوسط والعالم والوسائط المتعددة والتفاعلات والآراء والأفلام الوثائقية والبودكاست والقراءات الطويلة وجدول البث.

علماء ناسا يصنعون نفاثات ثقب أسود بحاسوب عملاق

علماء ناسا يصنعون نفاثات ثقب أسود بحاسوب عملاق

تظهر هذه الصور تنوع نفاثات الثقب الأسود. إلى اليسار: NGC 1068 ، واحدة من أقرب المجرات وأكثرها سطوعًا (خضراء وحمراء) ذات ثقب أسود فائق الكتلة سريع النمو ، تعمل على تشغيل طائرة (زرقاء) أصغر بكثير من المجرة نفسها. الائتمان: NASA / CXC / MIT / C.Canizares ، D.Evans et al. (الأشعة السينية) ؛ ناسا / STScI (بصري) ؛ و NSF / NRAO / VLA (راديو). إلى اليمين: المجرة Centaurus A تكشف عن نفاثات جسيمية تمتد أعلى وأسفل قرص المجرة. الائتمان: ESO / WFI (بصري) ؛ MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al. (مليمتر) ؛ و NASA / CXC / CfA / R. كرافت وآخرون (الأشعة السينية).

بالاستفادة من مركز ناسا لمحاكاة المناخ (NCCS) ، أجرى علماء مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا 100 محاكاة لاستكشاف النفاثات – حزم ضيقة من الجسيمات النشطة – التي تظهر بسرعة الضوء تقريبًا من الثقوب السوداء الهائلة. تقع هذه الكواكب العملاقة في مراكز المجرات النشطة المكونة للنجوم مثل مجرتنا درب التبانة ، ويمكن أن تزن ملايين إلى مليارات المرات من كتلة الشمس.

كما تتدفق الطائرات والرياح من هذه نوى المجرة النشطة (AGN) ، إنهم “ينظمون الغاز في مركز المجرة ويؤثرون على أشياء مثل معدل تشكل النجوم وكيف يمتزج الغاز مع بيئة المجرة المحيطة” ، كما أوضح قائد الدراسة رايان تانر ، باحث ما بعد الدكتوراة في وكالة ناسا للأشعة السينية. معمل الفيزياء الفلكية.

“من أجل عمليات المحاكاة التي أجريناها ، ركزنا على نفاثات منخفضة السطوع أقل دراسة ، وكيف تحدد تطور المجرات المضيفة.” قال تانر. تعاون مع عالمة الفيزياء الفلكية في مختبر الأشعة السينية كيمبرلي ويفر في الدراسة الحسابية ، والتي تظهر في المجلة الفلكية.

https://www.youtube.com/watch؟v=2Zk0lxhVl-Y

تُظهر عمليات المحاكاة الجديدة التي تم إجراؤها في مركز محاكاة المناخ التابع لوكالة ناسا (NCCS) ، اكتشاف الحواسيب العملاقة كيف تتفاعل النفاثات الأضعف منخفضة السطوع التي ينتجها الثقب الأسود الوحشي للمجرة مع بيئتها المجرية. نظرًا لأن اكتشاف هذه النفاثات أكثر صعوبة ، فإن عمليات المحاكاة تساعد علماء الفلك على ربط هذه التفاعلات بالميزات التي يمكنهم مراقبتها ، مثل حركات الغاز المختلفة وانبعاثات الأشعة السينية والبصرية. الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.

جاءت الأدلة الرصدية للطائرات النفاثة وتدفقات النوى المجرية النشطة الأخرى أولاً من التلسكوبات الراديوية ولاحقًا تلسكوبات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية للأشعة السينية. على مدى الثلاثين إلى الأربعين عامًا الماضية ، جمع علماء الفلك بما في ذلك ويفر تفسيرًا لأصلهم من خلال ربط الملاحظات الضوئية والراديوية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية (انظر الصورة التالية أدناه).

وأوضح تانر: “يسهل العثور على النفاثات عالية السطوع لأنها تخلق هياكل ضخمة يمكن رؤيتها في عمليات الرصد الراديوي”. “تعتبر النفاثات منخفضة السطوع تحديًا للدراسة بالملاحظة ، لذا فإن مجتمع علم الفلك لا يفهمها أيضًا.”

ابتكر علماء ناسا جودارد طائرات ذات ثقب أسود مع NCCS اكتشفوا الحواسيب العملاقة

تم إجراء عمليات محاكاة نفاث الثقب الأسود على جهاز الكمبيوتر الفائق Discover الذي يحتوي على 127،232 نواة في NCCS. الائتمان: مختبر الصور المفاهيمية التابع لمركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.

أدخل عمليات المحاكاة التي تدعمها أجهزة الكمبيوتر الفائقة التابعة لوكالة ناسا. لظروف بداية واقعية ، استخدم تانر ويفر الكتلة الكلية لمجرة افتراضية بحجم مجرة ​​درب التبانة. بالنسبة لتوزيع الغاز وخصائص النوى المجرية النشطة الأخرى ، نظروا إلى الحلزوني المجرات مثل NGC 1386 و NGC 3079 و NGC 4945.

قام تانر بتعديل كود أثينا للفيزياء الفلكية المائية لاستكشاف تأثيرات الطائرات والغاز على بعضها البعض عبر 26000 سنة ضوئية من الفضاء ، أي حوالي نصف نصف قطر مجرة ​​درب التبانة. من المجموعة الكاملة المكونة من 100 عملية محاكاة ، اختار الفريق 19 عملية – استهلكت 800000 ساعة أساسية على NCCS Discover supercomputer – للنشر.

قال تانر: “إن القدرة على استخدام موارد الحوسبة الفائقة التابعة لوكالة ناسا سمحت لنا باستكشاف مساحة معلمة أكبر بكثير مما لو كان علينا استخدام موارد أكثر تواضعًا”. “أدى هذا إلى الكشف عن علاقات مهمة لم نتمكن من اكتشافها في نطاق محدود”.

https://www.youtube.com/watch؟v=EhBuldr_AY8

يُظهر هذا التصور التركيب المعقد لطائرة مجرة ​​نشطة (برتقالية وأرجوانية) تعطلت بسبب السحب الجزيئية بين النجوم (الأزرق والأخضر). مع توجيه الطائرة نحو 30 درجة نحو المستوى المركزي للمجرة ، تسبب التفاعل الأكثر شمولاً مع نجوم المجرة وسحب الغاز في انقسام الطائرة إلى قسمين. الائتمان: رايان تانر وكيم ويفر ، ناسا جودارد.

كشفت عمليات المحاكاة عن خاصيتين رئيسيتين للطائرات منخفضة السطوع:

  • يتفاعلون مع مجرتهم المضيفة أكثر بكثير من النفاثات عالية السطوع.
  • كلاهما يؤثران ويتأثران بالوسط النجمي داخل المجرة ، مما يؤدي إلى تنوع أكبر في الأشكال أكثر من اللمعان العالي الطائرات.

“لقد أوضحنا الطريقة التي يؤثر بها النوى المجري النشطة على مجراته ويخلق خصائص فيزيائية، مثل الصدمات في وسط بين نجمي، التي لاحظناها منذ حوالي 30 عامًا ، “قال ويفر.” هذه النتائج تقارن بشكل جيد مع الملاحظات البصرية والأشعة السينية. لقد فوجئت بمدى توافق النظرية مع الملاحظات وتعالج الأسئلة الطويلة الأمد التي طرحتها حول نواة الخلية الحية والتي درستها كطالب دراسات عليا ، مثل NGC 1386! والآن يمكننا التوسع إلى عينات أكبر. ”

معلومات اكثر:
رايان تانر وآخرون ، محاكاة مورفولوجيا التدفق المجري والمحتوى المدفوع بالنقل النوى المجري ، المجلة الفلكية (2022). DOI: 10.3847 / 1538-3881 / ac4d23

الاقتباس: قام علماء ناسا بإنشاء نفاثات للثقب الأسود باستخدام كمبيوتر فائق (2022 ، 29 نوفمبر) تم استردادها في 29 نوفمبر 2022 من https://phys.org/news/2022-11-nasa-scientists-black-hole-jets.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

READ  تحدد بعض القواعد البسيطة كيف تغير طوافات النمل الناري العائم شكلها بمرور الوقت