Siêu máy tính nhanh nhất thế giới cho thấy cách các lỗ đen hình thành các thiên hà

Các nhà khoa học đã sử dụng Frontier, siêu máy tính nhanh nhất thế giới đặt tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, để mô phỏng cách các hố đen siêu khối lượng ảnh hưởng đến sự ổn định và tiến hóa của các cụm thiên hà trong hàng tỷ năm. Bằng cách mô hình hóa một hố đen có khối lượng bằng một tỷ lần Mặt Trời ở trung tâm một cụm thiên hà nặng bằng một triệu tỷ lần Mặt Trời, các nhà nghiên cứu đã theo dõi hoạt động của các tia phun từ hố đen và tác động của chúng lên môi trường xung quanh. Những tia phun này, di chuyển với tốc độ lên đến 5% tốc độ ánh sáng trong mô phỏng, bơm nhiệt, bụi và khí vào cụm thiên hà, điều tiết năng lượng và ngăn chặn sự sụp đổ của các cấu trúc vũ trụ khổng lồ này. Mô phỏng đòi hỏi nguồn lực tính toán khổng lồ, bao gồm 700.000 giờ nút và hơn 17.000 GPU, làm nổi bật khả năng độc đáo của Frontier trong việc xử lý các vấn đề thiên văn học quy mô lớn như vậy. Nghiên cứu đã tiết lộ những hiểu biết mới về sự hình thành các sợi khí xung quanh các cụm thiên hà, hiện tượng từng được quan sát nhưng chưa bao giờ được tái tạo thành công trong các mô phỏng. Những sợi khí này phát sinh từ sự hỗn loạn do tương tác giữa các khí lạnh và khí nóng tạo ra.