黑洞:能源生产的秘密揭晓!

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法兰克福歌德大学使用超级计算机研究黑洞的能量生产,特别是通过磁重联。

Die Goethe-Universität Frankfurt erforscht mit Supercomputern die Energiegewinnung aus Schwarzen Löchern, insbesondere durch magnetische Rekonnexion.
法兰克福歌德大学使用超级计算机研究黑洞的能量生产,特别是通过磁重联。

黑洞:能源生产的秘密揭晓!

几十年来,黑洞一直让科学界着迷,特别是因为它们的极端引力和它们用来产生能量的独特机制。随着新技术的出现,研究人员在了解这些宇宙巨星方面取得了重大进展。一个著名的例子是黑洞 M87*,它位于 M87 星系的中心,是事件视界望远镜合作组织于 2019 年拍摄到的第一个黑洞。它的质量为 65 亿太阳质量,并且以惊人的速度旋转。这种旋转对于喷射流的形成至关重要,喷射流跨越 5,000 光年,由黑洞的旋转能量提供动力,如下所示: 法兰克福大学puk.de 报道称。

这种射流的产生和推进是复杂的过程,研究重力对黑洞附近带电粒子和电磁场的影响。法兰克福歌德大学开发了“法兰克福黑洞时空细胞内粒子代码(FPIC)”,以精确模拟这种能量转换。研究表明,除了已建立的机制(例如 布兰德福德-兹纳耶克试验 ,它描述了磁能转化为动能的过程,磁重联也起着重要作用。这种转换通过磁场的相互作用发生,产生热量、辐射和等离子体耀斑。

磁重联的作用

磁重联是一个导致黑洞附近能量变化的过程。通过FPIC代码模拟,科学家能够观察到黑洞赤道面的强烈重联活动。这些活动导致等离子体团的形成,等离子体团以接近光速的速度移动并产生具有负能量的粒子。这些发现表明,除了布兰德福德-兹纳耶克机制之外,磁重联对于从黑洞中提取能量也做出了重大贡献。

布兰福德-兹纳耶克过程由罗杰·布兰福德和罗曼·兹纳耶克于 1977 年提出,具体描述了旋转黑洞产生的能量,是类星体的主要动力来源之一。存在强极向磁场至关重要。该过程的性能是可以估计的,并且它可能在驱动伽马射线爆发中发挥重要作用。此外,能层(黑洞周围的区域)也至关重要。 scisimple.com 解释道。

洞察未来研究

对黑洞及其能量产生的研究对我们理解宇宙具有深远的影响。研究人员正在分析暗物质的自旋、电荷和密度如何影响能量产生。这些发现不仅可以提供对星系过程的见解,还可以确定基本的物理定律。未来的研究预计将揭示黑洞行为的新方面及其与暗物质的联系,这可能会导致对天文学的更深入的了解。

总体而言,当前的研究和模拟说明了黑洞背后的机制是多么强大和多样化。理论物理和技术创新的协同作用使科学家能够更好地了解这些巨大引力场的能量模式,并有可能建立新的能源产生方式。