Този ден дойде. Сега можем да се насладим на най-истинската визуализация на черната дупка. Така да се каже, опознайте по-добре ежедневието на тези космически чудовища. Факт е, че НАСА пусна впечатляващо изображение на симулирана черна дупка, която демонстрира как екстремните гравитационни сили, създадени от тези масивни обекти, изкривяват светлината около тях, създавайки изкривяващ огледален ефект. Визуализацията от различни ъгли показва останките на звезди, загинали в резултат на свръхнови експлозии.
Как изглежда черна дупка?
Ако след като разгледате тази визуализация, вие не разбирате напълно какво се случва, ние ще ви кажем. Една от най-забележителните характеристики на това видео е „дисковият акредимент“на черната дупка - горещ, тънък, въртящ се диск, образуван от материя, която бавно спира в центъра на обекта. Тъй като веществото се абсорбира, светлината, която излъчва, се изкривява, създавайки характерен вид.
Все още от симулационно видео от НАСА.
Материалът в диска, който е най-близо до центъра, се движи невероятно бързо, въртящ се със скорост, близка до скоростта на светлината. Междувременно външните части на диска се движат малко по-бавно. Когато погледнем черна дупка отстрани, лявата страна на диска за натрупване изглежда по-ярка от дясната. Това може да се обясни с явление, известно като "Доплерово лъчение", при което видимата яркост на материята, движеща се със скорост, близка до скоростта на светлината, се променя под въздействието на явления, описани от теорията на относителността на Алберт Айнщайн.
Въпреки това, когато гледаме черна дупка директно лице в лице, разликите в яркостта не се виждат, защото материята върху диска не се движи. В центъра на визуализацията е зона, лишена от светлина, известна като "сянката на черната дупка", която е около два пъти хоризонта на събитията - точка извън черната дупка, от която дори светлината не може да избяга поради силното гравитационно дърпане. Отвъд хоризонта на събитията всички известни закони на физиката не работят и гравитацията е безгранична.
Промоционално видео:
Накрая внимателен наблюдател ще забележи „пръстена на фотоните“, който рамкира центъра на черната дупка. Изглежда почти идентичен от всеки ъгъл на видимост в изобразяването. Всъщност светлината може да обиколи около черната дупка няколко пъти, преди да избяга и да стане видима за нас.
Как се създаде визуализацията на черната дупка?
Създателят на изображения Джеръми Шнитман от центъра за космически полети на Годард в Гринбелт, Мериленд, казва, че симулациите като тези ни помагат да разберем какво точно е имал предвид Алберт Айнщайн, когато описа как гравитацията изкривява тъканта на космическото време. Учените отбелязват, че доскоро визуализациите са били ограничени от въображението и компютърните програми. Сега, благодарение на усилията на специалистите, можем да видим как живее истинска черна дупка.
Припомнете си, че през април тази година учените, работещи с глобалната мрежа от радиотелескопи Event Horizon, направиха история, като показаха на света изображение на черна дупка, разположена в центъра на галактика M87, която се намира на разстояние 53 милиона светлинни години от Земята. Според експерти почти всяка галактика във Вселената има свръхмасивна черна дупка в центъра си.
Процесът беше разделен на два етапа, според учените, които са работили върху видеото. Първо беше написана компютърна програма, която изчисли как светлината обикаля черна дупка и как ще изглежда отдалеч. След това бяха моделирани и други елементи, обикалящи около черната дупка, включително магнитни полета. Това, което виждаме във видеото, е резултат от комбинацията от две програми.
Комбинирането на тези видеоклипове с други научни данни дава яснота колко е красива и в същото време сплашителна обща относителност. Нека си представим, че космическото пътуване се е превърнало в реалност. Как астронавтът би видял черна дупка, ако беше наблизо? Експертите смятат, че това, което би видял, изглежда почти същото като във видеото.
Любов Соковикова