Para ilmuwan menggunakan superkomputer Blue Waters untuk menunjukkan bahwa jet relativistik lubang hitam dan piringan akresi keduanya dapat berputar - dan melakukan pendahuluan seiring berjalannya waktu - di sekitar sumbu yang terpisah dari lubang hitam itu sendiri.
Video di atas menunjukkan simulasi pertama dari jenisnya - diproduksi menggunakan superkomputer Blue Waters - menunjukkan bahwa jet relativistik lubang hitam mengikuti dengan presesi disk akresi miring lubang hitam. Para ilmuwan ini mengatakan:
Hampir satu miliar sel komputasi, ini adalah simulasi resolusi tertinggi dari lubang hitam yang bertambah yang pernah dicapai.
Jet relativistik - yaitu, jet yang mengandung partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya - cenderung dikaitkan dengan pusat, lubang hitam supermasif dari beberapa galaksi aktif, galaksi radio, dan quasar. Mereka cenderung terletak miliaran tahun cahaya dan mungkin meluas ke luar dari lubang hitam supermasif di jutaan tahun cahaya ruang.
Disk akresi lubang hitam - Sementara mirip dengan badai duniawi dan sementara berteori dan dibahas oleh para ilmuwan selama beberapa dekade - juga merupakan sistem yang sangat kompleks. Baik jet relativistik dan disk akresi lubang hitam terletak sangat jauh sehingga tidak mungkin untuk mengamati banyak detail tentang mereka. Itu sebabnya para ilmuwan menggunakan simulasi komputer untuk mempelajarinya.
Hampir semua simulasi sebelumnya mengasumsikan disk akresi dan jet selaras dengan putaran lubang hitam. Tetapi, pada kenyataannya, sebagian besar lubang hitam supermasif pusat galaksi diperkirakan menampung cakram miring - artinya cakram itu berputar di sekitar sumbu yang terpisah dari lubang hitam itu sendiri.
Simulasi terbaru oleh superkomputer Blue Waters - yang terletak di kampus Universitas Illinois di Champaign-Urbana - adalah yang pertama menunjukkan jet yang selaras dengan piringan akresi dan juga untuk menunjukkan aliran jet yang berangsur-angsur berubah arah di langit, atau pendahuluan. Para ilmuwan yang menjalankan simulasi mengatakan ini adalah:
... hasil dari ruang-waktu diseret ke dalam rotasi lubang hitam. Perilaku ini sejalan dengan prediksi Albert Einstein tentang gravitasi ekstrim di dekat lubang hitam yang berputar, yang diterbitkan dalam teori relativitas umum yang terkenal.
Fisikawan Alexander Tchekhovskoy di Northwestern adalah rekan penulis penelitian ini, yang diterbitkan dalam jurnal peer-review Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society. Tchekhovskoy berkata:
Memahami bagaimana memutar lubang hitam menyeret ruang-waktu di sekitar mereka dan bagaimana proses ini memengaruhi apa yang kita lihat melalui teleskop tetap menjadi teka-teki yang penting, sulit retak. Untungnya, terobosan dalam pengembangan kode dan lompatan dalam arsitektur superkomputer membawa kita semakin dekat untuk menemukan jawabannya.
Konsep artis tentang lubang hitam, melalui Northwestern Now.
Intinya: Para ilmuwan menggunakan superkomputer Blue Waters untuk menunjukkan bahwa jet relativistik lubang hitam mengikuti dengan presesi disk akresi miringnya. Dengan kata lain, keduanya mungkin berputar di sekitar sumbu yang terpisah dari lubang itu sendiri.