Studio επιστημονικών οπτικοποιήσεων NASA δημοσίευσε ένα βίντεο που δείχνει πώς θα φαινόταν από το πλάι ένα σύστημα δύο μαύρων τρυπών. Τέτοια εντυπωσιακά βίντεο δεν δημιουργούνται μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς, αλλά είναι σημαντικά για την κατανόηση των αστρονομικών φαινομένων που παρατηρούν οι επιστήμονες.
Η προσομοίωση δημοσιεύτηκε στον ιστότοπο του οργανισμού, δείχνει τη δημιουργία του μοντέλου και τους υπολογισμούς του στον υπερυπολογιστή Discover του Κέντρου Προσομοιώσεων Κλίματος NASA. Για να γίνουν όλοι οι απαραίτητοι υπολογισμοί, χρειάστηκε σχεδόν μια ολόκληρη μέρα και περισσότεροι από 2,5 χιλιάδες πυρήνες επεξεργαστή. Μια τέτοια οπτικοποίηση θα χρειαζόταν 10 χρόνια λειτουργίας ενός συνηθισμένου ισχυρού υπολογιστή.
Το παρακάτω βίντεο δείχνει το αποτέλεσμα του υπολογισμού των μονοπατιών των φωτονίων που εκπέμπονται από δίσκους προσαύξησης μαύρες τρύπες, που περνούν μέσα από τον στρεβλό χωροχρόνο. Η συνολική μάζα αυτών των αστρονομικών αντικειμένων είναι 300 εκατομμύρια Ήλιοι μας. Μια μαύρη τρύπα με πορτοκαλί δίσκο προσαύξησης έχει διπλάσια μάζα από μια άλλη με μπλε.
Είναι ενδιαφέρον ότι τα χρώματα δεν επιλέγονται απλώς για λόγους σαφήνειας. Αυτά, αν και υπερτροφικά, αντανακλούν την πραγματική διαφορά στη θερμοκρασία της ύλης που πέφτει σε μια μαύρη τρύπα. Στο βίντεο, μπορείτε να παρατηρήσετε αμέσως πολλά εφέ που προβλέπονται από τη Θεωρία της Σχετικότητας. Το πιο προφανές είναι ο βαρυτικός φακός. Αυτό είναι ένα οπτικό φαινόμενο που εκφράζεται με τους λεγόμενους δακτυλίους ή καμάρες του Αϊνστάιν, μοιάζει με πολλαπλές ομόκεντρες ή κυκλικές παραμορφώσεις και ανακλάσεις αντικειμένων. Προκύπτουν όταν το φως περνά κοντά σε ένα τεράστιο σώμα. Η βαρύτητά του παραμορφώνει τον χωροχρόνο τόσο πολύ που τα φωτόνια αλλάζουν τροχιά, σαν να βρίσκονται σε φακό.
Χάρη στον βαρυτικό φακό από τη Γη, μπορείτε να δείτε αντικείμενα τόσο μακριά που το φως τους δεν θα έφτανε ποτέ στον πλανήτη μας διαφορετικά. Υπάρχει όμως και η άλλη όψη του νομίσματος - στις περισσότερες περιπτώσεις, τεράστια αντικείμενα όπως οι μαύρες τρύπες δεν είναι μόνα τους στο διάστημα και τα ουράνια σώματα που ενδιαφέρουν τους επιστήμονες δεν βρίσκονται ακριβώς πίσω τους, αλλά σε διαφορετικές γωνίες σε σχέση με τη Γη. Εξαιτίας αυτού, στην πραγματικότητα, οι δακτύλιοι και τα τόξα στον ουρανό απέχουν πολύ από το να είναι τόσο τακτοποιημένα όσο στις απλούστερες προσομοιώσεις – οι εικόνες μακρινών γαλαξιών είναι γεμάτες παραμορφώσεις και πολλαπλές αναστοχασίες άστρων.
Επίσης ενδιαφέρον:
- Το πολωμένο φως αποκαλύπτει τα μυστικά του μαγνητικού πεδίου μιας μαύρης τρύπας
- Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε κίνηση
Για τη διάκριση πραγματικών αντικειμένων από οπτικά εφέ και οπτικοποιήσεις απαιτούνται. Βοηθούν να κατανοήσουμε πώς θα κάμπτεται το φως σε διαφορετικές θέσεις μεγάλων αντικειμένων. Και, φυσικά, είναι πιο ακριβές να ερμηνεύονται επιστημονικά δεδομένα που λαμβάνονται από τηλεσκόπια.
Ένα άλλο ενδιαφέρον οπτικό αποτέλεσμα στο βίντεο είναι η σχετικιστική εκτροπή: οι μαύρες τρύπες εμφανίζονται μικρότερες όταν βρίσκονται πιο κοντά στον παρατηρητή. Όταν το βλέπουμε από το πλάι, δηλαδή όταν το βλέπουμε από το επίπεδο περιστροφής των μαύρων οπών, η μία άκρη του δίσκου προσαύξησης φαίνεται πιο φωτεινή από την άλλη. Αυτό εξηγείται Βελτίωση Doppler, γεγονός που οδηγεί στο γεγονός ότι η πηγή ακτινοβολίας που κινείται προς τον παρατηρητή φαίνεται πιο φωτεινή από αυτή που απομακρύνεται από αυτόν.
Συνολικά, το βίντεο της NASA δεν είναι μόνο όμορφο, αλλά γεμάτο ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες. Ένας προσεκτικός θεατής μπορεί να παρατηρήσει πολλά ακόμη ενδιαφέροντα στοιχεία που δείχνουν όλη την ομορφιά του γύρω κόσμου. Ευτυχώς, δεν χρειάζεται να πλησιάζουμε οι ίδιοι σε μαύρες τρύπες για να τις απολαύσουμε.
Διαβάστε επίσης: