超大质量黑洞是人类在外层空间发现的最极端现象之一。它们的质量是太阳质量的几十万倍，甚至几百万倍到几十亿倍，它们为被称为类星体的前所未有的发光现象提供了动力。

西北大学的研究人员利用 Summit 超级计算机对围绕超大质量黑洞旋转的倾斜薄吸积盘进行了"三维广义相对论磁流体动力学"模拟。得益于橡树岭国家实验室强大的高性能计算系统，科学家们能够模拟出比以往更加逼真的黑洞，并在此过程中发现了新的现象。

研究人员指出，关于超大质量黑洞的传统理论认为，它们是一种天体实体，会在数百年甚至数十万年的时间内逐渐吞噬气体和尘埃。然而，根据新的模拟，这一消耗过程似乎可以在短短几个月内发生，恰好与活跃类星体发射所需的时间相吻合。

西北大学科学家制作的三维模拟阐明，旋转的黑洞会扭曲周围的时空区域。这种现象最终会撕裂围绕黑洞的气体和尘埃漩涡，即吸积盘。这一时空扭曲过程的最终结果是将吸积盘分割成内外两个子盘，随后助长了新研究中描述的超快进食行为。

研究人员称，黑洞中心的奇点最初会吞噬内环。随后，外层磁盘的碎片向内溢出，填补了内环被吞噬后留下的空隙，使吞噬过程得以重复。科学家指出，这种无休止地重复"吃"--"再吃"--"再吃"的过程只需几个月的时间。与之前的理论预测相比，这一时间尺度快得令人难以置信。

这种新的模拟可以揭示宇宙中观测到的一些最亮天体（如类星体）的行为。这些准恒星天体的亮度可以达到其宿主星系内所有恒星的总和，但几个月后就会"毫无解释地"消失。领导西北大学研究的尼克-卡兹（Nick Kaaz）指出，经典的吸积盘理论预测黑洞周围的圆盘会发生非常缓慢的演变。

然而，卡兹解释说，有些类星体的亮度会在几个月或几年内发生更剧烈的变化。在类星体中观测到的亮度快速波动与通过新的黑洞模拟观测到的多层盘及其复杂的物理相互作用相吻合。