Satu kajian baru yang diketuai oleh Northwestern University mencabar pemahaman konvensional tentang bagaimana lubang hitam supermasif memakan bahan. Teori sebelumnya mencadangkan bahawa lubang hitam makan dengan perlahan, tetapi simulasi baru-baru ini menunjukkan bahawa ia sebenarnya memberi makan pada kadar yang lebih cepat. Kajian itu, tidak lama lagi akan diterbitkan dalam The Astrophysical Journal, memberi penerangan tentang pusaran gas yang ganas, yang dikenali sebagai cakera pertambahan, yang mengelilingi dan menyuburkan lubang hitam ini.
Menurut simulasi 3D resolusi tinggi, lubang hitam berputar memutar ruang-masa sekeliling, menyebabkan cakera pertambahan terkoyak ke dalam subcakera dalam dan luar. Lubang hitam mula-mula memakan gelang dalam cakera, sebelum serpihan daripada subcakera luar tumpah ke dalam untuk mengisi semula jurang yang ditinggalkan. Kitaran makan dan mengisi semula ini mengambil masa beberapa bulan sahaja, jauh lebih cepat daripada skala masa yang dicadangkan sebelum ini selama ratusan tahun.
Penemuan ini boleh membantu menjelaskan tingkah laku luar biasa objek seperti quasar, yang tiba-tiba cerah dan kemudian hilang tanpa penjelasan yang jelas. Perubahan pantas dalam kecerahan yang diperhatikan dalam objek ini sejajar dengan pemusnahan dan penambahan kawasan dalam cakera pertambahan.
Cakera pertambahan ialah struktur yang kompleks, menjadikannya mencabar untuk dimodelkan. Andaian sebelum ini bahawa cakera ini sejajar dengan putaran lubang hitam kini telah ditolak. Simulasi penyelidik, yang menggunakan salah satu superkomputer terbesar di dunia, menunjukkan bahawa kawasan sekitar lubang hitam jauh lebih bergelora dan tidak kemas daripada yang difikirkan sebelum ini.
Simulasi menunjukkan bahawa fenomena penyeretan bingkai, yang disebabkan oleh putaran lubang hitam, menjadikan keseluruhan cakera bergoyang seperti giroskop. Cakera dalam bergoyang lebih cepat daripada bahagian luar, menyebabkan cakera meleding dan mencipta kejutan terang yang mendorong bahan ke arah lubang hitam. Akhirnya, cakera dalam pecah dan berkembang secara bebas daripada cakera yang lain, bergoyang pada kelajuan dan sudut yang berbeza.
Kawasan koyak, tempat subcakera dalam dan luar terputus, adalah tempat kegilaan penyusuan bermula. Geseran cuba untuk memegang cakera bersama-sama, tetapi putaran ruang-masa oleh lubang hitam yang berputar mahu mengoyakkannya. Persaingan antara putaran lubang hitam dan geseran menyebabkan cakera luar mencukur lapisan cakera dalam dan menolaknya ke dalam. Graviti lubang hitam kemudiannya menarik gas dari kawasan luar untuk mengisi semula kawasan dalam yang kini kosong.
Pemahaman baharu tentang tabiat pemakanan lubang hitam supermasif ini menyumbang kepada merungkai misteri raksasa kosmik ini dan kesannya terhadap ruang sekeliling. Ia menyerlahkan kepentingan mengintegrasikan dinamik gas, medan magnet, dan relativiti am ke dalam simulasi untuk mewujudkan gambaran yang lebih lengkap.