नवीन प्रिन्स्टन कॉम्प्युटर मॉडेल प्लाझ्मा डायनॅमिक्स आणि ब्लॅक होल M87 च्या जेट्सचा तपशील देते

प्रिन्स्टन युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांनी अभूतपूर्व अचूकतेसह विश्वातील सर्वात मोठ्या वस्तूंपैकी एकाच्या सभोवतालच्या वातावरणाचे मॉडेलिंग करून खगोल भौतिकशास्त्रात नवीन स्तर गाठला आहे. शास्त्रज्ञ अँड्र्यू चेल यांच्या नेतृत्वाखालील टीमने टेक्सास ॲडव्हान्स्ड कॉम्प्युटिंग सेंटर (TACC) च्या पायाभूत सुविधांचा वापर घटना क्षितिजाच्या आसपासच्या गोष्टींवर नियंत्रण ठेवणाऱ्या अत्यंत परिस्थितीचे अनुकरण करण्यासाठी केला. अभ्यासाने प्रगत संगणकीय कोड लागू केले ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनमधील विशिष्ट परस्परसंवाद वेगळे करणे शक्य झाले, जे पूर्वीचे मॉडेल अशा निष्ठेने करू शकत नव्हते.

सिम्युलेशनवरून असे दिसून आले की ऑब्जेक्ट M87 च्या आसपासचे वातावरण अलीकडच्या दशकांमध्ये सुचविलेल्या शास्त्रीय सिद्धांतांपेक्षा खूपच गुंतागुंतीचे आहे. नवीन कार्यपद्धतीने एकलतेच्या आसपासच्या प्लाझ्मामध्ये मूलभूत थर्मल विसंगती ओळखली, जिथे इलेक्ट्रॉनचे तापमान प्रोटॉनपेक्षा 100 पट कमी असते. हा शोध ब्लॅक होलच्या तेजस्वी रिंगमध्ये पाहिल्या जाणाऱ्या प्रकाशाच्या वैशिष्ट्यांसाठी एक ठोस भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करतो, रेडिओ टेलिस्कोपच्या जागतिक नेटवर्कद्वारे कॅप्चर केलेल्या प्रतिमांचे स्पष्टीकरण परिष्कृत करतो.

संशोधनात असे दिसून आले आहे की, गडद कोर स्थिर असताना, त्याच्या सभोवतालची चमकदार रचना अशांत आणि बदलत्या गतिशीलतेद्वारे परिभाषित केली जाते. उच्च तापमानात प्लाझ्मा प्रवाहामुळे फोटॉन उत्सर्जनात दृश्यमान बदल होतात, ज्यामुळे सतत विकसित होणारी परिस्थिती निर्माण होते. वास्तविक निरीक्षणात्मक डेटासह या संगणकीय मॉडेलचे प्रमाणीकरण करणे या दृष्टिकोनाच्या परिणामकारकतेची पुष्टी करते, जे कामाच्या ठिकाणी गुरुत्वाकर्षण आणि चुंबकीय शक्तींचा तपशीलवार नकाशा तयार करण्यासाठी सबॲटॉमिक कणांच्या भौतिक गुणधर्मांना वेगळे करते.

कण मॉडेलिंग मध्ये प्रगती

या वैज्ञानिक तपासणीचा मोठा फरक डेटा प्रोसेसिंग क्षमतेमध्ये आहे जी कण भौतिकशास्त्राला वैयक्तिक पद्धतीने हाताळते. पारंपारिक सिम्युलेशनच्या विपरीत, ज्यामध्ये प्लाझ्मा द्रवपदार्थ एकसंध मिश्रण मानले जाते, नवीन मॉडेल अभिवृद्धी प्रक्रियेदरम्यान प्रत्येक अणू घटकाची अद्वितीय गतिशीलता विचारात घेते. यामुळे खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांना हे समजू शकले की अत्यंत गुरुत्वाकर्षण इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनसाठी वेगळ्या मार्गांवर कसा प्रभाव पाडते.

• उघड झालेल्या थर्मल डिफरेंशनवरून असे दिसून येते की कूलर इलेक्ट्रॉन खगोलशास्त्रीय उपकरणांद्वारे कॅप्चर केलेल्या व्हिज्युअल स्वाक्षरीमध्ये लक्षणीय बदल करतात.
• कृष्णविवराच्या सभोवतालचा प्रकाशमय भाग गडद केंद्राच्या स्थिरतेच्या विरोधाभासी, पदार्थाच्या प्रवाहाने चालणारी हालचाल दर्शवितो.
• प्रत्येक प्रकारच्या कणांसाठी स्वतंत्र व्हेरिएबल्सचा वापर ब्रह्मांडाच्या वास्तविक भौतिक घटनेच्या अधिक विश्वासू प्रतिनिधित्वाची हमी देतो.

प्राप्त झालेले परिणाम हे दाखवतात की तीव्र चुंबकीय क्षेत्रे आणि अतिउष्ण पदार्थ यांच्यातील परस्परसंवाद हे निरीक्षण केलेल्या ब्राइटनेस फरकांसाठी मुख्य चालक आहे. नवीन कॉम्प्युटेशनल कोडच्या अचूकतेमुळे अति गुरुत्वाकर्षण वातावरणात थर्मोडायनामिक्सवर नवीन दृष्टीकोन प्रदान करून, पूर्वी अनुकरण करणे अशक्य असलेल्या परिस्थितींचे पुनरुत्पादन करणे शक्य झाले. मागील निरिक्षणांशी थेट तुलना केल्याने प्लाझ्मा एक द्रव म्हणून वागत नाही, तर एक जटिल, बहु-तापमान प्रणाली म्हणून कार्य करते या सिद्धांताची पुष्टी करते.

सापेक्षतावादी जेटचे यांत्रिकी

M87 द्वारे निष्कासित केलेल्या पदार्थाच्या जेट्सची उत्पत्ती आणि वर्तन हा अभ्यासाचा एक केंद्रबिंदू होता, सापेक्षतावादी जेट म्हणून ओळखले जाते. या विशाल संरचना लाखो प्रकाशवर्षे अंतराळात अंतराळात पसरतात आणि ब्लॅक होलच्या रोटेशनने वळवलेल्या उच्च-ऊर्जा प्लाझ्मा आणि चुंबकीय क्षेत्रांमधील हिंसक परस्परसंवादामुळे तयार होतात. सिम्युलेशन हे कण प्रक्षेपित करण्याच्या यांत्रिकी अचूकपणे पुनरुत्पादित करण्यात सक्षम होते, जे प्रकाशाच्या जवळ वेगाने प्रवास करतात.

Leia Tambem

संशोधनातून असे दिसून आले आहे की पालकांना त्यांची मुले कृत्रिम बुद्धिमत्ता कशी वापरतात याबद्दल माहिती नसते

Zach Cregger चे नवीन Resident Evil गेमकडे दुर्लक्ष करते आणि नवीन पात्रांसह अभूतपूर्व कथेवर लक्ष केंद्रित करते

अफवा सुचविते की निन्टेन्डो स्विच 2 ची विशेष आवृत्ती ओकारिना ऑफ टाइमच्या रीमेकसह तयार करत आहे

हे जेट्स समजून घेणे आधुनिक खगोल भौतिकशास्त्रासाठी आवश्यक आहे, कारण ते विश्वातील सर्वात कार्यक्षम ऊर्जा पुनर्वितरण यंत्रणेपैकी एक म्हणून कार्य करतात. ब्लॅक होलच्या रोटेशनमधून काढलेली ऊर्जा प्लाझ्मामध्ये कशी हस्तांतरित केली जाते, ती यजमान आकाशगंगेतून बाहेर कशी आणली जाते, याचे तपशील मॉडेलने विकसित केले. ही प्रक्रिया नवीन ताऱ्यांच्या निर्मितीवर आणि विशाल स्केलवर आंतरतारकीय वायूच्या गतिशीलतेवर थेट प्रभाव टाकते, ज्यामुळे अब्जावधी वर्षांच्या आकाशगंगेच्या उत्क्रांतीला आकार मिळतो.

• जेट्सची आकाशगंगेपर्यंत पोहोच असते, ज्यामुळे अंतराळ माध्यमाच्या संरचनेवर अफाट अंतरांवर प्रभाव पडतो.
• चुंबकीय क्षेत्र आणि मध्यवर्ती वस्तूचे रोटेशन नैसर्गिक कण प्रवेगक म्हणून कार्य करते.
• उर्जेचे पुनर्वितरण तारा निर्मितीच्या दरावर आणि आकाशगंगेच्या रासायनिक रचनेवर परिणाम करते.

खगोलशास्त्रीय निरीक्षणाचे भविष्य

या सिम्युलेशनच्या यशामुळे खगोलशास्त्रातील एका नवीन युगाचा मार्ग मोकळा होतो, जेथे सिद्धांत आणि निरीक्षणे अधिक समक्रमित होतात. M87 चे प्लाझ्मा वर्तन आणि प्रकाशमान चढउतारांचा अंदाज लावण्याची क्षमता भविष्यातील निरीक्षण मोहिमांसाठी एक मौल्यवान रोडमॅप प्रदान करते, विशेषत: इव्हेंट होरायझन टेलिस्कोप आणि इतर नवीन-जनरेशन उपकरणांच्या वापरासह. सैद्धांतिक मॉडेल्सचे प्रमाणीकरण मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रांच्या भौतिकशास्त्राबद्दलच्या भविष्यवाण्यांमध्ये आत्मविश्वास वाढवते.

शास्त्रज्ञांनी अतिरिक्त व्हेरिएबल्स समाविष्ट करण्यासाठी संगणक कोड परिष्कृत करण्याची योजना आखली आहे, ज्यामुळे परिस्थिती आणखी वास्तववादी होईल. लहान स्केलवरील अशांतता आणि आंतर-गॅलेक्टिक वातावरणासह जटिल परस्परसंवाद यासारख्या घटकांचा अभ्यासाच्या पुढील टप्प्यांमध्ये समावेश केला जाईल. सुपरकॉम्प्युटरची प्रक्रिया शक्ती आणि नवीन दुर्बिणींची संवेदनशीलता यांच्यातील मिलन विश्वाच्या अत्यंत अत्यंत आणि दुर्गम वातावरणात घडणाऱ्या भौतिक प्रक्रियांचा उलगडा करण्याची अनोखी संधी देते.