Вот и наступил этот день. Теперь мы можем насладиться самой настоящей визуализацией черной дыры. Так сказать, поближе познакомиться с буднями этих космических монстров. Дело в том, что NASA выпустили впечатляющую визуализацию смоделированной черной дыры, которая демонстрирует как экстремальные гравитационные силы, создаваемые этими массивными объектами, искажают свет вокруг себя, создавая эффект кривого зеркала. На визуализации под разным углом показаны остатки звезд, которые погибли в результате взрывов сверхновых.

Так выглядит черная дыра в представлении NASA

Как выглядит черная дыра?

Если посмотрев данную визуализацию вы не до конца поняли что происходит, рассказываем. Одной из наиболее заметных особенностей данного видео является «аккреционный диск» черной дыры — горячий, тонкий, вращающийся диск, образованный веществом, которое по спирали медленно входит в центр объекта. По мере того, как вещество всасывается, излучаемый им свет искажается, создавая характерный внешний вид.

Кадр из видео симуляции NASA

Вещество в диске, который находится ближе всего к центру, движется невероятно быстро, вращаясь на скорости, близкой к скорости света. Между тем внешние части диска движутся немного медленнее. Когда мы смотрим на черную дыру сбоку, левая часть аккреционного диска выглядит ярче правой. Это может быть объяснено явлением, известным как «доплеровское излучение», при котором видимая яркость вещества, движущегося на скорости, близкой к скорости света, изменяется под воздействием явлений, описанных теорией относительности Альберта Эйнштейна.

Однако, когда мы смотрим на черную дыру прямо лицом к лицу, различия в яркости не видны, поскольку вещество на диске не движется. В центре визуализации находится область, лишенная света, известная как «тень черной дыры», которая примерно в два раза больше горизонта событий — точку за пределами черной дыры, откуда, из-за сильного гравитационного притяжения, не может вырваться даже свет. За пределами горизонта событий все известные законы физики не работают, а гравитация бесконечна.

Еще больше удивительных новостей о черных дырах и других космических объектах читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Наконец, внимательный наблюдатель обратит внимание на «кольцо фотонов», обрамляющее центр черной дыры. Оно выглядит почти идентичным с любого угла обзора в визуализации. Фактически, свет, может вращаться вокруг черной дыры несколько раз, прежде чем ускользнуть и стать видимым для нас.

Как создавалась визуализация черной дыры?

Создатель визуализации Джереми Шнитман, из центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд (США) считает, что подобные симуляции помогают понять, что именно имел в виду Альберт Эйнштейн, когда описывал как гравитация искажает ткань пространства-времени. Ученые отмечают, что до недавнего времени визуализации были ограничены воображением и компьютерными программами. Теперь, благодаря стараниям специалистов, мы с вами можем увидеть как живет настоящая черная дыра.

Напомним, что в апреле этого года ученые, работающие с глобальной сетью радиотелескопов Event Horizon вошли в историю, показав миру изображение черной дыры, расположенной в центре галактики M87, что находится на расстоянии 53 миллионов световых лет от Земли. По мнению специалистов, практически в каждой галактике во Вселенной в центре находится сверхмассивная черная дыра.

По словам ученых, которые работали над созданием видео, процесс был разделен на два этапа. Сначала была написана компьютерная программа для расчета того, как свет движется вокруг черной дыры и как это будет выглядеть издалека. Затем были смоделированы другие элементы, вращающиеся вокруг черной дыры, включая магнитные поля. То, что мы видим на видео появилось в результате объединения двух программ.

Совместное использование подобных видео с другими научными данными позволяет понять насколько прекрасной и одновременно пугающей является общая теория относительности. Давайте представим, что путешествия в открытый космос стали реальностью. Какой бы увидел черную дыру космонавт, оказавшись неподалеку? Специалисты считают, что то, что он бы увидел выглядело практически также, как на видео.