Studio znanstvenih vizualizacij NASA objavil video, ki prikazuje, kako bi sistem dveh črnih lukenj izgledal s strani. Tako impresivni videoposnetki niso ustvarjeni le v izobraževalne namene, pomembni so za razumevanje astronomskih pojavov, ki jih opazujejo znanstveniki.
Simulacija je bila objavljena na spletni strani agencije, prikazuje nastanek modela in njegove izračune na superračunalniku Discover Centra za podnebne simulacije NASA. Za izvedbo vseh potrebnih izračunov je bil potreben skoraj cel dan in več kot 2,5 tisoč procesorskih jeder. Takšna vizualizacija bi trajala 10 let delovanja običajnega zmogljivega računalnika.
Spodnji videoposnetek prikazuje rezultat izračuna poti fotonov, ki jih oddajajo akrecijski diski črne luknje, ki gredo skozi izkrivljen prostor-čas. Skupna masa teh astronomskih objektov je 300 milijonov naših Sonc. Črna luknja z oranžnim akrecijskim diskom je dvakrat večja od druge z modrim.
Zanimivo je, da barve niso izbrane zgolj zaradi jasnosti. Ti, čeprav hipertrofirani, odražajo dejansko razliko v temperaturi snovi, ki pade na črno luknjo. V videu lahko takoj opazite več učinkov, ki jih predvideva relativnostna teorija. Najbolj očitna je gravitacijska leča. To je optični pojav, ki se izraža s tako imenovanimi obroči oz Einsteinovi oboki, je videti kot več koncentričnih ločnih ali krožnih popačenj in ponovnih odbojev predmetov. Nastanejo, ko svetloba prehaja blizu masivnega telesa. Njegova gravitacija toliko popači prostor-čas, da fotoni spremenijo tirnico, kot bi bili v leči.
Zahvaljujoč gravitacijskim lečam z Zemlje lahko vidite predmete tako daleč, da njihova svetloba sicer nikoli ne bi dosegla našega planeta. A obstaja tudi druga plat medalje – v večini primerov masivni objekti, kot so črne luknje, niso sami v vesolju, znanstvenikom zanimiva nebesna telesa pa niso neposredno za njimi, temveč pod različnimi koti glede na Zemljo. Zaradi tega v resnici obroči in loki na nebu še zdaleč niso tako čisti kot v najpreprostejših simulacijah – slike oddaljenih galaksij so polne popačenj in večkratnih ponovnih odsevov zvezd.
Zanimivo tudi:
- Polarizirana svetloba razkriva skrivnosti magnetnega polja črne luknje
- Astronomi so odkrili supermasivno črno luknjo v gibanju
Za razlikovanje resničnih objektov od optičnih učinkov so potrebne vizualizacije. Pomagajo razumeti, kako se bo svetloba upognila na različnih lokacijah masivnih predmetov. In seveda je bolj natančno interpretirati znanstvene podatke, pridobljene s teleskopi.
Drug zanimiv optični učinek v videu je relativistična aberacija: črne luknje so videti manjše, ko so bližje opazovalcu. Gledano s strani, torej iz ravnine vrtenja črnih lukenj, je en rob akrecijskega diska videti svetlejši od drugega. To je razloženo Dopplerjeva izboljšava, kar vodi do dejstva, da je vir sevanja, ki se premika proti opazovalcu, videti svetlejši od tistega, ki se od njega oddaljuje.
Nasin video na splošno ni le lep, ampak tudi poln zanimivih podrobnosti. Pozoren gledalec lahko opazi več zanimivih elementov, ki prikazujejo vso lepoto okoliškega sveta. Na srečo se nam ni treba samim približati črnim luknjam, da bi lahko uživali v njih.
Preberite tudi: