計算機模擬和觀察改變了科學家對超大質量黑洞的看法

研究人員對超大質量黑洞的運作方式進行了新的發現。該發現基于計算機模擬和Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的新觀察。科學家們發現，活躍的超大質量黑洞周圍的氣體環并不像以前認為的那樣是簡單的環形。新數據顯示，從中心排出的氣體與催化氣體相互作用，形成類似于商場或公園內的噴泉的動態循環模式。

科學家以前認為，當黑洞吞噬物質時，在活躍的黑洞周圍積聚的物質形成了甜甜圈結構。來自日本國家天文臺的研究員Takuma Izumi帶領一支天文學家團隊使用ALMA觀測距離地球1400萬光年遠的Circinus銀河系中的超大質量黑洞。該團隊將ALMA觀測結果與使用Cray XC30 ATERUI超級計算機創建的黑洞氣體計算機模擬進行了比較。比較發現“甜甜圈”不是剛性結構，而是高動態氣體成分的復雜集合。

冷分子氣體向旋轉平面附近的黑洞回落。然后黑洞加熱氣體直到分子分解成組分原子和離子。然后將一些原子排出黑洞圓盤的上方和下方而不是被吸收。然后，那些熱的原子氣體再次回到圓盤上，形成一個湍流的3D結構，這種連續循環類似于城市公園中的噴泉。

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