M87* merkezindeki süperkütleli kara delik, ekseni etrafında hızla dönerek çevresindeki manyetik alanlardan ve plazmadan enerji çekiyor; bu enerji neredeyse ışık hızına yaklaşan parçacık jetleri hâline gelip 5.000 ışık yılına ulaşan devasa akımlar oluşturuyor.
YENİ SAYISAL ÇERÇEVE
Frankfurt Goethe Üniversitesi liderliğindeki ekip, kara delik uzay-zamanlarını çözmek için geliştirdikleri Frankfurt Parçacık‑Hücre Kodu (FPIC) ile dönüş enerjisinin jete dönüşümünü yüksek doğrulukla simüle etti. Ekip, uzun süredir tek açıklama olarak kabul edilen Blandford–Znajek mekanizmasının tek başına yeterli olmadığını; manyetik yeniden bağlanmanın da etkin ve bağımsız bir enerji aktarım kanalı sunduğunu gösterdi.
AĞIR HESAPLAR VE BİRLEŞTİRİLEN DENKLEMLER
FPIC simülasyonları, kara deliğin güçlü çekiminde eşzamanlı olarak Maxwell denklemleri ile Genel Görelilik çerçevesinde elektron ve pozitronların hareket denklemlerini çözdü. Proje, Goethe ve Stuttgart’taki süperbilgisayarlarda milyonlarca CPU saati gerektirdi ve eğik (kavisli) uzay-zamandaki göreli plazma dinamiklerinin incelenmesini sağladı.
PLAZMOİD ZİNCİRLERİ VE NEGATİF ENERJİLİ PARÇACIKLAR
Simülasyonlar, ekvator düzleminde yoğun manyetik yeniden bağlanma bölgeleri ve bu bölgelerde hızla hareket eden plazmoid zincirleri (enerjik plazma kabarcıkları) oluştuğunu ortaya koydu. Bu süreç sırasında biriken manyetik enerji ısıya, radyasyona ve yüksek hızlı plazma püskürmelerine dönüşüyor; ayrıca jetleri ve aşırı olayları besleyebilecek negatif enerjili parçacıkların oluşumu gözlendi.
JET FİZİĞİNDE YENİ ÇERÇEVE
Araştırma, dönme enerjisinin jete verimli biçimde aktarılmasını nicel olarak ortaya koydu ve bunun aktif galaktik çekirdeklerin olağanüstü parlaklığı ile parçacıkların ışık hızına yakın hızlara erişmesini açıklamada önemli olduğunu gösterdi. Karmaşık sayısal yöntemlerin ve titiz matematiksel analizin bir araya gelmesi, kara delik çevresi fiziğinde yeni bir anlatı ve hesaplama çerçevesi sundu.