Nový simulační kód spojuje obecnou relativitu s dynamikou částic
© / kredit: Kosmologické novinky · Zdroj · · CC BY 4.0 · Úpravy: vlastní schéma.
Při studiu gravitačního zhroucení a vzniku černých děr narážejí vědci na složité rovnice popisu zakřiveného časoprostoru a bezkolizní hmoty. Výzkumníci proto představili nový výpočetní rámec NRPIC (z anglického Numerical-Relativity Particle-in-Cell), který dokáže přesně řešit takzvaný Einsteinův-Vlasovův systém ve třech prostorových rozměrech. Tento algoritmus, vybudovaný na kódu AthenaK, propojil pohyb bezkolizních částic s dynamickým vývojem časoprostoru na mřížkách s přizpůsobitelným rozlišením.
Metoda využívá matematické analogie gravitačních sil k elektromagnetickému působení na částice. Autoři díky tomu přenesli pokročilé metody simulace plazmatu do prostředí obecné relativity. Funkčnost kódu ověřili na výpočetních modelech kolapsu prachových mraků a částicových shluků. V náročném testu pak úspěšně nasimulovali zhroucení dvou hustších oblastí, vznik dvou černých děr, jejich vzájemný oběh, finální splynutí i následný přísun zbývající hmoty.
Proč je to zajímavé: Tento nástroj otevírá cestu k přesnému simulování složitých dějů v silně zakřiveném a měnícím se časoprostoru, jako je splynutí černých děr v prostředí tvořeném bezkolizní nebo temnou hmotou.
Původní zdroj →Našli jste chybu nebo nepřesnost? Napište redakci. (redakce@kosmonovinky.cz)