NASA vytváří ohromující vizualizaci černé díry

Kliknutím zobrazíte další úhly. | Černá díra je vidět v této nové vizualizaci NASA téměř na okraji. Turbulentní kotouč plynu kolem díry se projevuje dvojím hrbolem. Extrémní gravitace černé díry mění dráhy světla přicházející z různých částí disku a vytváří pokřivený obraz. "To, co vidíme, závisí na našem zorném úhlu, " řekl NASA. Obrázek přes Goddard Space Flight Center NASA / Jeremy Schnittman.

NASA tento týden zveřejnila tuto novou vizualizaci černé díry, kterou vytvořil astrofyzik Jeremy Schnittman pomocí vlastního softwaru v Goddardově vesmírném letovém středisku NASA v Greenbeltu v Marylandu. Schnittmanovy odborné oblasti zahrnují výpočetní modelování toků narůstajících černých děr. To je to, co vidíte v této vizualizaci, tok materiálu kolem černé díry, jak by se mohlo zdát, kdybyste mohli vidět díru zblízka (ale ne příliš blízko!) A ze strany. Ano, černé díry jsou černé; žádné světlo jim nemůže uniknout. Celá akce je v oblasti bezprostředně obklopující díru, protože silná gravitace díry deformuje její okolí a zkresluje náš pohled, NASA řekla: „jako by byla vidět v karnevalovém zrcátku.“ NASA vysvětlila 25. září 2019:

Vizualizace simuluje vzhled černé díry, kde se nafouknutá hmota nahromadila do tenké, horké struktury zvané akreční disk. Extrémní gravitace černé díry zkresluje světlo vyzařované různými oblastmi disku, čímž vytváří znetvořený vzhled.

Světlé uzly se neustále utvářejí a rozptylují na disku, když se magnetická pole vine a krouží skrz plynící plyn. Nejblíže k černé díře plyn obíhá blízko rychlosti světla, zatímco vnější části se točí trochu pomaleji. Tento rozdíl roztahuje a stříhá jasné uzly a vytváří na disku světlé a tmavé pruhy.

Při pohledu ze strany vypadá disk jasněji vlevo než vpravo. Žhnoucí plyn na levé straně disku se pohybuje směrem k nám tak rychle, že účinky Einsteinovy ​​relativity mu zvyšují jas; opak se děje na pravé straně, kde se plyn, který nás odtáhne, mírně ztiší. Tato asymetrie zmizí, když vidíme disk přesně čelem, protože z tohoto hlediska se žádný materiál nepohybuje podél naší linie pohledu.

Nejblíže k černé díře se gravitační ohýbání světla stává natolik nadměrné, že můžeme vidět spodní stranu disku jako jasný prsten světla, který zdánlivě obepíná černou díru. Tento takzvaný „fotonový prsten“ se skládá z více prstenů, které postupně rostou a slabší, ze světla, které obíralo černou díru dvakrát, třikrát nebo dokonce vícekrát, než unikl, aby se dostal k našim očím. Protože černá díra modelovaná v této vizualizaci je sférická, fotonový kroužek vypadá téměř kruhový a identický z jakéhokoli úhlu pohledu. Uvnitř fotonového prstence je stín černé díry, oblast zhruba dvojnásobná velikosti horizontu události - její bod návratu.

Kliknutím zobrazíte vizualizaci černé díry z mnoha různých úhlů.

Nebo se podívejte na video níže.

Schnittman řekl:

Simulace a filmy, jako jsou tyto, nám skutečně pomáhají představit si, co Einstein myslel, když řekl, že gravitace deformuje strukturu prostoru a času. Až donedávna byly tyto vizualizace omezeny na naši představivost a počítačové programy. Nikdy jsem si nemyslel, že bude možné vidět skutečnou černou díru.

Přesto - jak si mnozí vzpomínají - 10. dubna tohoto roku, tým Horizon Telescope událostí zveřejnil vůbec první snímek stínu černé díry pomocí rádiových pozorování srdce galaxie M87.

Není to simulace. Není to koncept umělce. Je to první rozhlasový snímek černé díry v galaxii M87. Tento dlouho hledaný obrázek - zveřejněný 10. dubna 2019 týmem Horizon Telescope, poskytl dosud nejsilnější důkaz o existenci supermasivních černých děr. Otevřelo nové okno pro studium černých děr, jejich horizontů událostí a gravitace. Obrázek prostřednictvím spolupráce Horizon Telescope Collaboration. Přečtěte si více o tomto obrázku.

Sečteno a podtrženo: Po desetiletí nám astronomičtí teoretici říkali, že silná gravitace černé díry by deformovala prostor kolem ní. Tato nová vizualizace z Goddard Space Flight Center NASA je zatím nejlepší na tom, jak přesně ukázat.

Kliknutím zobrazíte vizualizaci černé díry z mnoha různých úhlů.

Přes NASA