Keista juodosios skylės fizika, atskleista NASA vizualizacijos metu

Galvoje juodos skylės? Jums pasisekė, nes NASA turi naują vizualizaciją, parodančią, kaip veikia šie didžiuliai objektai.



Juodosios skylės yra itin didelio tankio regionai, kurie deformuoja erdvę aplink juos tiek, kad sulaiko materiją ir šviesą. Jei koks nors objektas priartėja ir patenka į juodosios skylės negrįžimo tašką, vadinamą įvykių horizontu, jis negali pabėgti nuo juodosios skylės. Netgi šviesa negali judėti pakankamai greitai, kad išvengtų juodosios skylės traukos, jei ji nukristų už šio taško.



Įvykių horizontas yra toks mažas, kad vienas teleskopas negali jo atvaizduoti. Tik po to, kai „Event Horizon Telescope“ suvienijo keletą observatorijų visame pasaulyje, 2017 m. Kartu dirbusi komanda sukūrė supermasyvios juodosios skylės vaizdą galaktikoje M87, kurią mokslininkai išleista šių metų pradžioje .

Susijęs: Eureka! Mokslininkai pirmą kartą fotografuoja juodąją skylę



Animacijos etiketėje išsamiai aprašytos skirtingos juodosios skylės dalys

Animacijos etiketėje išsamiai aprašytos skirtingos juodosios skylės anatomijos dalys.(Vaizdo kreditas: Jeremy Schnittman/NASA Goddardo kosminių skrydžių centras)

Naujoji NASA vizualizacija parodo išsamesnį juodųjų skylių fizikos vaizdą, nei tas vaizdas galėtų atskleisti. Animacijoje rodoma, kaip juodoji skylė sukrečia jos apylinkes - kaip karnavalo veidrodis, sakoma NASA pranešime.



Kai nuolaužos (pvz., Dujos) patenka į juodąją skylę, medžiaga susikaupia į ploną struktūrą, vadinamą kaupimosi disku. Susukę magnetinius laukus aplink diską, dujų sankaupos virsta mazgais, pranešė NASA. Tačiau šie mazgai yra trumpalaikiai, nes medžiaga arčiau juodosios skylės skrieja greičiau, todėl juodąją skylę supančios dujos patenka į šviesias ir tamsias juostas.

Vizualizacija parodo, kaip šviesa elgiasi stebėtojui Žemėje, žvelgiančiam į kraštus į dujas, besisukančias aplink juodąją skylę. Pagal šį scenarijų dujos kairėje besisukančio disko pusėje atrodo ryškesnės nei medžiaga dešinėje, paaiškino NASA. Taip yra todėl, kad kairėje pusėje esančios dujos juda link mūsų. Šviesos bangos, sklindančios iš kairės disko pusės, sutankinamos (mūsų požiūriu) ir taip atrodo ryškesnės. Dešinėje pusėje dujos tolsta nuo mūsų, todėl šviesos bangos išsitempia ir ta pusė atrodo blankesnė.

Kitas būdas įsivaizduoti šį efektą, vadinamas Doplerio efektas , yra įsivaizduoti save stebint automobilį apskritame hipodrome. Kai automobilis apsisuka vienu posūkiu ir atsuktas į jus, jo variklis skamba garsiau, nes automobilis juda link jūsų, todėl jo garso bangos sutankinamos. Automobiliui apvažiavus priešingą posūkį ir atsisukus nuo jūsų, jo variklis skamba tyliau, nes garso bangos išsitempia.



Kitus juodųjų skylių fizikos aspektus sunkiau įsivaizduoti. Pavyzdžiui, vizualizacija taip pat parodo, kas atsitinka, kai šviesa priartėja prie juodosios skylės. Šviesą sudaro dalelės, vadinamos fotonais. Kai šviesa du, tris ar daugiau kartų apskrieja juodąją skylę, ji sudaro fotono žiedą. Šviesa atrodo iškreipta, paaiškino NASA, nes fotonai kelis kartus (šiek tiek skirtingomis orbitomis) apėjo juodąją skylę, prieš pabėgdami ir pasiekdami mūsų teleskopus ar akis.

„Tokie modeliavimai ir tokie filmai iš tikrųjų padeda mums įsivaizduoti, ką turėjo omenyje Einšteinas, sakydamas, kad gravitacija iškraipo erdvės ir laiko struktūrą“, - Jeremy Schnittmanas, sukūręs vaizdus naudodamas pasirinktinę programinę įrangą NASA Goddardo kosminių skrydžių centre Merilande, sakoma pareiškime .

Sekite Elizabeth Howell „Twitter“ @howellspace . Sekite mus „Twitter“ @Spacedotcom ir toliau Facebook .

Viskas apie kosmosą reklama

Reikia daugiau vietos? Už 5 USD galite gauti 5 mūsų partnerio žurnalo „Viskas apie kosmosą“ numerius už paskutines nuostabias naujienas iš paskutinės sienos! (Vaizdo kreditas: žurnalas „Viskas apie kosmosą“)