НАСА показало візуалізацію викривленого світу чорної діри

Ця нова візуалізація чорної діри ілюструє, як її сила тяжіння спотворює наш погляд, деформуючи оточення, ніби дивишся у викривлене дзеркало.

Візуалізація симулює зовнішній вигляд чорної діри, де речовина, що падає в неї, зібралася в тонку гарячу структуру, яку називають акреційним диском. Надзвичайна гравітація чорної діри викривляє світло, що випромінюється різними областями диска, створюючи деформований вигляд, розповідають в НАСА.

Яскраві вузли постійно утворюються і розсіюються в диску, коли магнітні поля замотуються і закручуються завдяки вируючому газу. Найближчий до чорної діри газ обертається зі швидкістю, близькою до швидкості світла, тоді як зовнішні частини обертаються трохи повільніше. Ця різниця розтягується і зрізає яскраві вузли, створюючи світлі та темні смуги на диску.

Якщо дивитися збоку, диск виглядає більш яскравішим зліва, ніж справа. Палаючий газ, що знаходиться на лівій стороні диска, рухається до нас так швидко, що ефекти відносності Ейнштейна підсилюють його яскравість; навпаки відбувається з правого боку, де газ, який відходить від нас, стає трохи тьмянішим. Ця асиметрія зникає, коли ми дивимся на диск точно лицем в лице, оскільки, з цієї точки погляду, жоден матеріал не рухається вздовж нашої лінії зору.

Найближче до чорної діри гравітаційне викривлення світла стає настільки надмірним, що ми можемо бачити нижню сторону диска як яскраве кільце світла, яке, очевидно, окреслює чорну діру. Це так зване «фотонне кільце» складається з декількох кілець (які поступово робляться слабкішими і тонкішими) зі світла, яке облетіло чорну діру два, три, а то й більше разів, перш ніж втекти, щоб досягти наших очей. Оскільки чорна діра, змодельована в цій візуалізації, є сферичною, фотонне кільце виглядає майже круглим і однаковим з будь-якого кута огляду. Усередині фотонного кільця – тінь чорної діри, область приблизно вдвічі більша за горизонт події – її точка неповернення.

«Подібні симуляції та фільми насправді допомагають нам уявити, що мав на увазі Ейнштейн, коли він сказав, що гравітація перекручує тканину простору і часу, - пояснює Джеремі Шнітман, який створив ці чудові зображення за допомогою спеціального програмного забезпечення в Центрі космічних польотів NASA імені Годдарда у Грінбелті, штат Меріленд. - Ще зовсім недавно ці візуалізації обмежувалися нашою уявою та комп'ютерними програмами. Я ніколи не думав, що можна буде побачити справжню чорну діру». Проте, 10 квітня команда телескопа «Горизонт подій» опублікувала перше в історії зображення тіні чорної діри, використовуючи радіоспостереження за серцем галактики M87.

Фото: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чорні діри