НАСА създава зашеметяваща нова визуализация на черни дупки

Кликнете, за да видите повече ъгли. | Черната дупка се вижда почти в края на тази нова визуализация от НАСА. Бурният диск на газ около дупката придобива двойно гърбичен вид. Черната дупка с изключителна гравитация променя пътищата на светлината, идващи от различни части на диска, произвеждайки изкривеното изображение. "Това, което виждаме, зависи от нашия зрителен ъгъл", каза НАСА. Изображение чрез NASA s Център за космически полети Goddard / Джеръми Шнитман.

НАСА пусна тази нова нова визуализация на черна дупка тази седмица, генерирана от астрофизика Джеръми Шнитман, използвайки потребителски софтуер в центъра за космически полети Goddard на NASA s Goddard в Гринбелт, Мериленд. Областите на експертиза на Schnittman включват изчислително моделиране на потоците на натрупване на черни дупки. Това е, което виждате в тази визуализация, потока на материал около черна дупка, както може да изглежда, ако можете да видите дупката отблизо (но не твърде близо!) И отстрани. Да, черните дупки са черни; никоя светлина не може да ги избяга. Цялото действие е в зоната, непосредствено заобикаляща дупката, тъй като мощната гравитация на дупката изкривява околността й, изкривявайки нашия възглед, каза НАСА, „сякаш се вижда в карнавално огледало.“ НАСА обясни на 25 септември 2019 г.:

Визуализацията симулира появата на черна дупка, при която падащата материя се е събрала в тънка, гореща структура, наречена натрупващ диск. Черната дупка с изключителна гравитация изкривява светлината, излъчвана от различни участъци на диска, което произвежда неясна външност.

Ярките възли непрекъснато се образуват и разсейват в диска, докато магнитните полета се вятърват и усукват през струящия се газ. Най-близо до черната дупка, газът обикаля около скоростта на светлината, докато външните части се въртят малко по-бавно. Тази разлика се разтяга и изрязва ярките възли, създавайки светли и тъмни платна в диска.

Гледан отстрани, дискът изглежда по-блестящ отляво, отколкото отдясно. Светещият газ от лявата страна на диска се придвижва към нас толкова бързо, че ефектите на относителността на Айнщайн му придават тласък на яркостта; обратното се случва от дясната страна, където газът, който се отдалечава от нас, става леко по-тъмен. Тази асиметрия изчезва, когато видим диска точно върху него, защото от тази гледна точка никой от материала не се движи по нашата линия на зрение.

Най-близо до черната дупка, гравитационното огъване на светлината става толкова прекомерно, че можем да видим долната страна на диска като ярък светлинен пръстен, очевидно очертаващ черната дупка. Този така наречен „фотонен пръстен“ е съставен от множество пръстени, които прогресивно стават по-бледи и по-тънки, от светлина, която обикаля черната дупка два, три или дори повече пъти, преди да избяга, за да достигне до очите ни. Тъй като черната дупка, моделирана в тази визуализация, е сферична, фотонният пръстен изглежда почти кръгъл и идентичен от всеки зрителен ъгъл. Вътре в фотонния пръстен е сянката на черната дупка, площ, приблизително два пъти по-голяма от хоризонта на събитията - нейната точка на връщане.

Щракнете вътре, за да видите визуализацията на черната дупка от много различни ъгли.

Или вижте видеото по-долу.

Шнитман каза:

Симулации и филми като тези наистина ни помагат да визуализираме какво е имал предвид Айнщайн, когато каза, че гравитацията изкривява тъканта на пространството и времето. Доскоро тези визуализации бяха ограничени до нашето въображение и компютърни програми. Никога не съм мислил, че ще е възможно да видя истинска черна дупка.

И все пак - както мнозина си спомнят - на 10 април тази година екипът на телескопа за хоризонтални събития пусна първото по рода си изображение на сянка на черна дупка, използвайки радио наблюдения на сърцето на галактика M87.

Това не е симулация. Това не е концепция на художник. Това е 1-во радио изображение на черна дупка в галактика M87. Този дълго търсен образ - пуснат на 10 април 2019 г. от екипа на телескопа Event Horizon - предостави най-силните доказателства до момента за съществуването на свръхмасивни черни дупки. Той отвори нов прозорец към изследването на черните дупки, хоризонтите им и гравитацията. Изображение чрез Съдействие на хоризонталния телескоп. Прочетете повече за това изображение.

Долен ред: От десетилетия астрономическите теоретици ни казват, че мощната гравитация на черна дупка би изкривила пространството около нея. Тази нова визуализация от Центъра за космически полети на Годард на НАСА е най-доброто, но показва точно как.

Щракнете вътре, за да видите визуализацията на черната дупка от много различни ъгли.

Чрез НАСА