Melnie caurumi: Enerģijas ražošanas noslēpumi atklāti!

Melnie caurumi: Enerģijas ražošanas noslēpumi atklāti!

Melnie caurumi ir fascinējuši zinātni gadu desmitiem, jo ​​īpaši to ārkārtējās gravitācijas un unikālo mehānismu dēļ, ko tie izmanto enerģijas iegūšanai. Līdz ar jaunu tehnoloģiju parādīšanos pētnieki ir panākuši ievērojamu progresu šo kosmisko milžu izpratnē. Ievērojams piemērs ir melnais caurums M87*, kas atrodas galaktikas M87 centrā un bija pirmais melnais caurums, ko 2019. gadā uzņēma Event Horizon Telescope Collaboration. Tā masa ir 6,5 miljardi saules masu, un tā griežas ar ievērojamu ātrumu. Šī rotācija ir ļoti svarīga, lai izveidotu strūklu, kas aptver 5000 gaismas gadu un kuru darbina melnā cauruma rotācijas enerģija, kā puk.uni-frankfurt.de ziņots.

Šīs strūklas radīšana un piedziņa ir sarežģīti procesi, kas pēta gravitācijas ietekmi uz lādētām daļiņām un elektromagnētiskajiem laukiem netālu no melnā cauruma. "Frankfurtes daļiņu šūnā kods melnā cauruma laikiem (FPIC)" tika izstrādāts Gētes universitātē Frankfurtē, lai precīzi simulētu šo enerģijas pārveidi. Pētījumi liecina, ka papildus izveidotajiem mehānismiem, piemēram, Blandfordas-Znajekas tiesas process, kas apraksta magnētiskās enerģijas pārvēršanu kinētiskā enerģijā, nozīmīga loma ir arī magnētiskajam savienojumam. Šī konversija notiek, mijiedarbojoties magnētiskajiem laukiem, kas rada siltumu, starojumu un plazmas uzliesmojumus.

Magnētiskā savienojuma loma

Magnētiskā savienojuma atjaunošana ir process, kas izraisa enerģētiskas izmaiņas melno caurumu tuvumā. Izmantojot FPIC koda simulācijas, zinātnieki varēja novērot intensīvu savienojuma darbību melnā cauruma ekvatoriālajā plaknē. Šīs darbības noved pie plazmoīdu veidošanās, kas pārvietojas ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam, un rada daļiņas ar negatīvu enerģiju. Šie atklājumi liecina, ka magnētiskā savienojuma atjaunošana papildus Blandford-Znajek mehānismam ievērojami veicina enerģijas ieguvi no melnajiem caurumiem.

Blandfordas-Znajekas process, ko 1977. gadā ieviesa Rodžers Blandfords un Romāns Znajeks, īpaši apraksta enerģijas ražošanu no rotējošiem melnajiem caurumiem un ir viens no galvenajiem kvazāru enerģijas avotiem. Ir ļoti svarīgi, lai būtu spēcīgs poloidālais magnētiskais lauks. Procesa veiktspēju var novērtēt, un tam var būt būtiska loma gamma staru uzliesmojumu veicināšanā. Turklāt galvenā nozīme ir ergosfērai, zonai ap melno caurumu scisimple.com paskaidroja.

Ieskats turpmākajos pētījumos

Melno caurumu un to enerģijas ražošanas izpētei ir tālejoša ietekme uz mūsu izpratni par Visumu. Pētnieki analizē, kā tumšās vielas griešanās, lādiņš un blīvums ietekmē enerģijas ražošanu. Šie atklājumi varēja ne tikai sniegt ieskatu galaktikas procesos, bet arī noteikt fundamentālos fiziskos likumus. Paredzams, ka turpmākie pētījumi atklās jaunus melno caurumu uzvedības aspektus un to saistību ar tumšo vielu, kas varētu radīt dziļāku izpratni par astronomiju.

Kopumā pašreizējie pētījumi un simulācijas parāda, cik spēcīgi un dažādi ir melno caurumu mehānismi. Teorētiskās fizikas un tehnoloģisko jauninājumu sinerģija ir ļāvusi zinātniekiem labāk izprast šo milzīgo gravitācijas lauku enerģijas modeļus un potenciāli izveidot jaunus enerģijas ražošanas veidus.