Tudományos vizualizációk stúdiója NASA közzétett egy videót, amely bemutatja, hogyan néz ki egy két fekete lyuk rendszere oldalról. Az ilyen lenyűgöző videókat nemcsak oktatási célokra készítik, hanem a tudósok által megfigyelt csillagászati jelenségek megértéséhez is fontosak.
A szimuláció az ügynökség honlapján megjelent, a modell létrehozását és számításait mutatja be a Klímaszimulációs Központ Discover szuperszámítógépén. NASA. Az összes szükséges számítás elvégzéséhez csaknem egy egész napra és több mint 2,5 ezer processzormagra volt szükség. Egy ilyen megjelenítés 10 évig tartana egy közönséges nagy teljesítményű számítógépen.
Az alábbi videó az akkréciós korongok által kibocsátott fotonok útjának kiszámításának eredményét mutatja be fekete lyukak, amelyek áthaladnak az elvetemült téridőn. E csillagászati objektumok össztömege Napunk 300 milliója. A narancssárga akkréciós koronggal rendelkező fekete lyuk kétszer olyan masszív, mint egy másik kék lyuk.
Érdekes módon a színeket nem csak az áttekinthetőség miatt választották ki. Bár hipertrófizáltak, a fekete lyukba eső anyag hőmérsékletének valós különbségét tükrözik. A videón azonnal észrevehető több, a relativitáselmélet által megjósolt hatás. A legnyilvánvalóbb a gravitációs lencse. Ez egy optikai jelenség, amelyet úgynevezett gyűrűk ill Einstein ívei, úgy néz ki, mint a tárgyak többszörös koncentrikus ív alakú vagy kör alakú torzulásai és visszaverődései. Akkor keletkeznek, amikor a fény egy hatalmas test közelében halad el. Gravitációja annyira torzítja a téridőt, hogy a fotonok pályájukat változtatják, mintha lencsében lennének.
A Földről érkező gravitációs lencséknek köszönhetően olyan távoli objektumokat láthat, hogy fényük máskülönben soha nem érné el bolygónkat. De van az érem másik oldala is – a legtöbb esetben az olyan hatalmas objektumok, mint a fekete lyukak, nincsenek egyedül az űrben, és a tudósok számára érdekes égitestek nem közvetlenül mögöttük, hanem a Földhöz képest különböző szögekben helyezkednek el. Emiatt a valóságban az égbolt gyűrűi és ívei korántsem olyan szépek, mint a legegyszerűbb szimulációkban – a távoli galaxisok képei tele vannak torzításokkal és a csillagok többszöri visszaverődésével.
Szintén érdekes:
- A polarizált fény felfedi a fekete lyuk mágneses mezejének titkait
- A csillagászok egy szupermasszív fekete lyukat fedeztek fel mozgásban
A valós tárgyak és az optikai effektusok megkülönböztetése érdekében vizualizációkra van szükség. Segítenek megérteni, hogyan hajlik meg a fény a hatalmas tárgyak különböző helyein. És persze pontosabb a teleszkópokkal nyert tudományos adatok értelmezése.
Egy másik érdekes optikai hatás a videóban a relativisztikus aberráció: a fekete lyukak kisebbnek tűnnek, ha közelebb vannak a megfigyelőhöz. Oldalról nézve, vagyis a fekete lyukak forgási síkjából nézve az akkréciós korong egyik széle világosabbnak tűnik, mint a másik. Ezt elmagyarázzák Doppler javítás, ami oda vezet, hogy a megfigyelő felé mozgó sugárforrás világosabbnak tűnik, mint a tőle távolodó.
Összességében a NASA videója nem csak gyönyörű, de tele van érdekes részletekkel. A figyelmes néző több érdekes elemet is észrevehet, amelyek bemutatják a környező világ minden szépségét. Szerencsére nem kell magunknak közel kerülnünk a fekete lyukakhoz, hogy élvezzük őket.
Olvassa el még: