Джакарта –
Есть вопрос, который не дает покоя человечеству с тех пор, как мы впервые узнали о черная дыра каково было более века назад прыгнуть за точку невозврата?
У нас до сих пор нет ответа, но новое суперкомпьютерное моделирование, созданное НАСА, вероятно, является лучшим предположением, которое у нас есть, основанное на текущих данных.
Черные дыры могут быть изображениями вещей, которые невозможно познать. Сформированные из ядер гигантских мертвых звезд, разрушившихся под действием собственной гравитации, они настолько плотны, что их вещество сжимается в пространство, которое в настоящее время не может быть описано физикой.
Сделано с помощью суперкомпьютера НАСАсимуляция отслеживает приближение камеры, короткое время вращения по орбите, а затем пересечение горизонта событий, точки невозврата для гигантской черной дыры, подобной той, что находится в центре нашей галактики.
«Люди часто спрашивают об этом, и моделирование этого трудно вообразимого процесса помогает мне связать математику теории относительности с реальными последствиями во Вселенной», — сказал Джереми Шниттман, астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, который создал визуализацию, цитируемую из официальный сайт НАСА.
«Поэтому я смоделировал два разных сценария: один, где камера вместо отважного астронавта промахивается за горизонт событий и скользит назад, и другой, когда камера пересекает линию, определяя свою судьбу», — продолжил он.
Целью является сверхмассивная черная дыра с массой в 4,3 миллиона масс Солнца, эквивалентная монстру в центре галактики Млечный Путь.
«Если бы у вас был выбор, вы бы захотели упасть в сверхмассивную черную дыру», — объясняет Шнитман.
«Черные дыры звездной массы, имеющие массу около 30 масс Солнца, имеют гораздо меньший горизонт событий и более сильные приливные силы, которые могут разорвать приближающийся объект на части, прежде чем он достигнет горизонта», — продолжил он.
Это происходит потому, что гравитационное притяжение на конце объекта, расположенном ближе к черной дыре, намного сильнее, чем на другом конце. Падающие объекты будут растягиваться, как лапша, — этот процесс астрофизики называют спагеттификацией.
Смоделированный горизонт событий черной дыры простирается примерно на 25 миллионов километров, или примерно на 17% расстояния Земля-Солнце.
Его окружает вращающееся облако горячего газа, называемое аккреционным диском, и служит визуальным ориентиром во время падения.
То же самое происходит и со светящимися структурами, называемыми фотонными кольцами, которые формируются ближе к черной дыре из света, который вращался вокруг нее один или несколько раз. Завершает сцену видимый с Земли фон звездного неба.
По мере того, как камера приближается к черной дыре, достигая скорости, все более близкой к скорости самого света, свечение аккреционного диска и звезд на заднем плане становится все ярче и ярче, как звук ускоряющегося гоночного автомобиля.
Их свет казался ярче и белее, если смотреть по направлению движения. Видео начинается с камеры, находящейся на расстоянии почти 640 миллионов километров, и черная дыра быстро заполняет поле зрения.
По пути диск черной дыры, фотонные кольца и ночное небо все больше искажаются и даже образуют множественные изображения, поскольку их свет проходит через все более искажающееся пространство-время.
В реальном времени камере потребовалось около 3 часов, чтобы добраться до горизонта событий, совершив по пути почти два полных 30-минутных витка. Однако для тех, кто наблюдает издалека, камера никогда не доберется до цели.
Поскольку пространство-время становится все более искаженным по мере приближения к горизонту, изображение камеры замедляется, а затем кажется, что оно замирает. Вот почему астрономы первоначально называли черные дыры «замороженными звездами».
На горизонте событий даже само пространство-время течет внутрь со скоростью света, пределом космической скорости. Оказавшись внутри, и камера, и пространство-время, через которое она путешествует, устремляются к центру черной дыры.
«Как только камера пересекает горизонт, ее разрушение в результате спагеттификации происходит всего за 12,8 секунды», — сказал Шниттман.
Отсюда до сингулярности всего 128 тысяч километров. Заключительная часть этого путешествия закончится в мгновение ока.
В альтернативном сценарии камера движется по орбите близко к горизонту событий, но никогда не пересекает его и не уходит в безопасное место.
Если астронавт проведет на космическом корабле 6-часовой полет туда и обратно, в то время как его коллеги на корабле-матке останутся далеко от черной дыры, он вернется на 36 минут моложе своих коллег.
Это связано с тем, что время движется медленнее вблизи сильных источников гравитации и при приближении к скорости света.
«Эта ситуация может стать еще более экстремальной», — сказал Шниттман. «Если черная дыра будет быстро вращаться, как показано в фильме «Интерстеллар» 2014 года, она вернется на несколько лет моложе своих собратьев», — добавил он.
Посмотрите видео «НАСА создает симуляцию засасывания в черную дыру»
(рнс/рнс)
2024-05-12 14:00:29
1715527158
#НАСА #моделирует #момент #засасывания #черную #дыру
