Codex సహాయంతో బ్లాక్ హోల్స్‌కు కొత్త సిమ్యులేషన్లు సృష్టించడం

విశ్వపు అంచును అధ్యయనం చేయడం

బ్లాక్ హోల్స్ మన విశ్వపు అంచులో ఉంటాయి, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అధ్యయనం చేయడానికి అవి కష్టమైన ఖగోళ వస్తువులు. అవి కాంతిని విడుదల చేయవు, చాలా దూరంగా ఉండటంతో వాటిని నేరుగా చిత్రీకరించలేం—ఒకదాన్ని చూడాలంటే భూమి పరిమాణంలో టెలిస్కోప్ అవసరం—మరియు వాటిని నియంత్రించే భౌతిక శాస్త్రం ఎప్పుడూ మన ప్రస్తుత అవగాహనతో సరిపోలదు.

కంప్యూటేషనల్ ఆస్ట్రోఫిజిసిస్ట్ చి-క్వాన్ “సీకే” చాన్‌కు వీటిలో ఏదీ కొత్త విషయం కాదు. యూనివర్సిటీ ఆఫ్ అరిజోనాలో ప్రొఫెసర్ అయిన సీకే, 20 ఏళ్లకు పైగా బ్లాక్ హోల్స్‌ను అధ్యయనం చేస్తున్నారు. 2019లో, బ్లాక్ హోల్ యొక్క మొదటి చిత్రాన్ని రూపొందించిన ఈవెంట్ హొరైజన్ టెలిస్కోప్ సహకార బృందంలో ఆయన భాగంగా ఉన్నారు. ఈ సంవత్సరం, నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్⁠(కొత్త విండోలో తెరుచుకుంటుంది) మద్దతుతో, వారు ఇంకా మహత్తరమైన లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు: బ్లాక్ హోల్ యొక్క మొదటి కదిలే చిత్రాన్ని సృష్టించడం.

ఏం లోపిస్తోందో అర్థం చేసుకోవడానికి మెరుగైన మోడళ్లను నిర్మించాలి: తీవ్ర పరిస్థితుల్లో పదార్థం ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో వివరించే గణిత అంచనాలు. కానీ ఈ సమీకరణాలు అత్యంత సంక్లిష్టమైనవి. అత్యంత పెద్ద సూపర్‌కంప్యూటర్లకే వాటిని పరిష్కరించడం కష్టమవుతుంది, మరియు కొత్త విధానాలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఏళ్ల తరబడి పని చేయాల్సి రావచ్చు. కాబట్టి ఈ ప్రక్రియను వేగవంతం చేయడంలో సహాయం కోసం సీకే Codex వైపు మొగ్గారు.

కొత్త సాంకేతికత, కొత్త విధానాలు

బ్లాక్ హోల్స్ భూమికి చాలా దూరంగా ఉండటం వల్ల, వాటిని అధ్యయనం చేసే ఏకైక మార్గం వాటిలోకి పడే ప్లాస్మాను కొలవడం. సీకే ప్లాస్మా సిమ్యులేషన్లను సృష్టించి, వాటిని టెలిస్కోపుల వద్ద సేకరించిన పరిశీలనా డేటాతో పోలుస్తారు. “అయితే, సిమ్యులేషన్లు తగినంతగా ఉండవు,” అని సీకే అంటారు. “మేము సిమ్యులేషన్‌ను పరిశీలనతో పోల్చినప్పుడు, బ్లాక్ హోల్స్ చుట్టూ ఉన్న ప్లాస్మా సాంద్రత చాలా తక్కువగా ఉందని గ్రహిస్తాం, కాబట్టి ప్లాస్మాను నిజంగా ద్రవంలా అంచనా వేయలేం.” వాటిని సరిగ్గా సిమ్యులేట్ చేయడానికి సీకేకు ఉన్న ఏకైక మార్గం వ్యక్తిగత ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్లను అనుసరించడం. “అది కంప్యూటేషనల్‌గా పరిష్కరించడం దాదాపు అసాధ్యమైన సమస్య.”

తాను రాసిన ఏజెంట్ నైపుణ్యాన్ని అమలు చేయడం ద్వారా, వేగంగా మరియు మరింత స్థిరంగా ఉండే సిమ్యులేషన్లను సృష్టించడంలో సహాయపడే కొత్త సంఖ్యాత్మక అల్గారిథమ్‌లను కనుగొనడానికి సీకే Codex ను ఉపయోగిస్తున్నారు. “Codex సహాయంతో, ఈ లెక్కలను 1000 రెట్లు వేగవంతం చేయగల కొత్త కోఆర్డినేట్ మార్పులు మరియు అల్గారిథమ్‌లను ఇప్పుడు మేము స్వయంచాలకంగా కనుగొనగలుగుతున్నాం. ఇంతకుముందు సాధ్యం కాని సిమ్యులేషన్లు చేయడానికి ఇది మాకు వీలు కల్పిస్తుంది.”

Codex సృష్టించే ప్రతి అంచనాను సీకే ఇంకా అమలు చేసి ధృవీకరించాలి, కానీ ఈ విధానం ఆయన వర్క్‌ఫ్లోను వేగవంతం చేసి, పరిశోధనపై ఎక్కువ సమయం కేంద్రీకరించడానికి వీలు కల్పించింది. (బ్లాక్ హోల్స్ మరియు సీకే పనికి సంబంధించిన శాస్త్రంపై లోతుగా తెలుసుకోండి⁠.)

ఆవిష్కరణల భవిష్యత్తు

సీకే మరియు ఈవెంట్ హొరైజన్ టెలిస్కోప్ బృందం ప్రస్తుతం బ్లాక్ హోల్స్‌పై డేటాను సేకరిస్తున్నారు; 2027లో ఎప్పుడో మొదటి కదిలే చిత్రాన్ని విడుదల చేయాలని వారు ఆశిస్తున్నారు. తాను ఏమి నేర్చుకోగలనో అన్న దానిపై సీకే ఉత్సాహంగా ఉన్నారు. “మేము బ్లాక్ హోల్ యొక్క ఈ మొదటి వీడియోను విజయవంతంగా చిత్రీకరిస్తే, అది హొరైజన్ స్థాయి, టైమ్-డొమైన్, బ్లాక్ హోల్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్‌లో కొత్త యుగాన్ని తెరుస్తుంది,” అని ఆయన అంటారు. “విశ్వంలోని అత్యంత తీవ్రమైన వాతావరణాలలో ప్లాస్మా ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో అధ్యయనం చేయడానికి ఇది మాకు వీలు కల్పిస్తుంది.”