超大質量黑洞是人類在外太空發現的最極端現象之一。它們的質量是太陽質量的幾十萬倍，甚至幾百萬倍到幾十億倍，它們為被稱為類星體的前所未有的發光現象提供了動力。

西北大學的研究人員利用Summit 超級電腦對圍繞超大質量黑洞旋轉的傾斜薄吸積盤進行了”三維廣義相對論磁流體動力學”模擬。由於採用橡樹嶺國家實驗室強大的高效能運算系統，科學家們得以模擬出比以往更逼真的黑洞，並在此過程中發現了新的現象。

研究人員指出，關於超大質量黑洞的傳統理論認為，它們是一種天體實體，在數百年甚至數十萬年的時間內逐漸吞噬氣體和塵埃。然而，根據新的模擬，這個消耗過程似乎可以在短短幾個月內發生，恰好與活躍類星體發射所需的時間相吻合。

西北大學科學家製作的三維模擬闡明，旋轉的黑洞會扭曲周圍的時空區域。這種現象最終會撕裂圍繞黑洞的氣體和塵埃漩渦，也就是吸積盤。這個時空扭曲過程的最終結果是將吸積盤分割成內外兩個子盤，隨後助長了新研究中所描述的超快進食行為。

研究人員稱，黑洞中心的奇點最初會吞噬內環。隨後，外層磁碟的碎片向內溢出，填補了內環被吞噬後留下的空隙，使吞噬過程得以重複。科學家指出，這種無止盡地重複”吃”–“再吃”–“再吃”的過程只需幾個月的時間。與先前的理論預測相比，這個時間尺度快得令人難以置信。

這個新的模擬可以揭示宇宙中觀測到的一些最亮天體（如類星體）的行為。這些準恆星天體的亮度可以達到其宿主星系內所有恆星的總和，但幾個月後就會”毫無解釋地”消失。領導西北大學研究的尼克-卡茲（Nick Kaaz）指出，經典的吸積盤理論預測黑洞周圍的圓盤會發生非常緩慢的演變。

然而，卡茲解釋說，有些類星體的亮度會在幾個月或幾年內發生更劇烈的變化。在類星體中觀測到的亮度快速波動與透過新的黑洞模擬觀測到的多層盤及其複雜的物理相互作用相吻合。