Ako by sme vnímali svet okolo čiernej diery? NASA vytvorila vizualizáciu zdeformovaného priestoru

02.10.2019 08:26
bh labeled
Vizualizácia čiernej diery. Autor:

Snímka čiernej diery, ktorá obletela svet v apríli, spôsobila senzáciu. Teraz sa tím vedcov z NASA pokúsil o vizualizáciu, na ktorej je vidieť, ako gravitácia čiernej diery skresľuje náš pohľad na ňu a deformuje jej okolie ako v pokrivenom zrkadle.

Vizualizácia simuluje vzhľad čiernej diery, kde sa nafúknutá hmota nahromadila do tenkej, horúcej štruktúry zvanej akréčny disk. Extrémna gravitácia čiernej diery totiž skresľuje svetlo vyžarované rôznymi oblasťami disku, čím vytvára znetvorený vzhľad.

Na disku sa potom neustále utvárajú a rozptyľujú svetelné uzly, zatiaľ čo sa magnetické polia vlnia a krúžia cez víriace sa plyny. Najbližšie k čiernej diere plyny obiehajú rýchlosťou blížiacou sa rýchlosti svetla, zatiaľ čo vonkajšie časti sa krútia pomalšie. Tento rýchlostný rozdiel rozťahuje a strieda svetelné uzly, čím vytvára na disku svetlé a tmavé pruhy.

Pri pohľade zo strany vyzerá akréčny disk jasnejšie vľavo než vpravo. Žeravý plyn na ľavej strane disku sa totiž pohybuje smerom k nám tak rýchlo, že mu účinky Einsteinovej relativity zvyšujú jas; opak sa deje na pravej strane, kde sa plyn, ktorý sa od nás vzďaľuje a jeho svetelnosť je mierne nižšia. Táto asymetria zmizne, keď hľadí pozorovateľ na disk presne čelom.

Najbližšie k čiernej diere sa gravitačné ohýbanie svetla stáva natoľko výrazným, že je možné vidieť spodnú stranu disku ako jasný prsteň svetla, ktorý zdanlivo obopína čiernu dieru. Tento takzvaný „fotónový prsteň“ sa skladá z mnohých pásov, ktoré postupne rastú a slabnú vďaka svetlu, ktoré čiernu dieru obehlo dvakrát, trikrát alebo dokonca viackrát predtým, než uniklo, aby sa dostalo späť k našim očiam. Pretože čierna diera modelovaná v tejto vizualizácii je sférická, fotónový prsteň vyzerá takmer kruhový a identický z akéhokoľvek uhla pohľadu. Vnútri fotónového prstenca je tieň čiernej diery, oblasť zhruba dvojnásobne väčšia ako horizont udalosti – jej bod návratu.

Dňa 10. apríla tím Event Horizon Telescope zverejnil vôbec prvý obraz tieňa čiernej diery pomocou rádiových pozorovaní srdca galaxie M87.

„Simulácia a filmy, ako sú tieto, nám naozaj pomáhajú predstaviť si, čo Einstein myslel, keď povedal, že gravitácia deformuje štruktúru priestoru a času,“ vysvetľuje Jeremy Schnittman, ktorý obrazy vytvoril pomocou vlastného softvéru v Goddardovom kozmickom centre NASA v Greenbelte v Marylande .

„Až donedávna sa tieto vizualizácie obmedzovali na našu predstavivosť a počítačové programy. Nikdy som si nemyslel, že bude možné vidieť skutočnú čiernu dieru.“

#čierna diera #Gravitácia #NASA #vesmír
Sleduj najnovšie články na našom Facebooku