Nový hypnotizér vizuální vizualizace NASA zkoumá tanec ohýbání světla binárních černých děr

V rámci této nové vizualizace je v popředí supermasivní černá díra o hmotnosti 200 milionů hmotností Slunce. Jeho gravitace narušuje světlo z akrečního disku menší doprovodné černé díry umístěné téměř přímo za ní a vytváří tento neskutečný vzhled. Různé barvy akrečních tablet usnadňují sledování příspěvků každého z nich. Obrazový kredit: Goddardovo vesmírné letové středisko NASA / Jeremy Schnittman a Brian Powell

Dvojice černých děr obíhajících milionkrát obíhající kolem Slunce provádí v novém snímku hypnotikum NASA Vizualizace. Film sleduje, jak černé díry narušují a přesměrovávají světlo z víru horkého plynu – nazývaného akreční disk – který obklopuje každou z nich.

Při pohledu blízko orbitální roviny získává každý akreční disk zřetelný vzhled dvojitého hrbolu. Ale když jeden prochází před druhým, vážnost úvodu Černá díra Její partner se změnil v rychle se měnící pruh luků. K těmto zkreslením dochází, když světlo prochází z obou disků v propletené látce prostoru a času poblíž černých děr.

Zjistěte, jak intenzivní gravitace dvou supermasivních černých děr točí naši vizi. V této vizualizaci obklopují disky zvlněného jasného a horkého plynu černé díry zobrazené červenou a modrou, aby lépe sledovaly zdroj světla. Červený disk obíhá kolem největší černé díry, která váží 200 milionů hmotností našeho Slunce, zatímco její menší modrý společník váží polovinu. Přiblížení do každé černé díry ukazuje více a stále více zkreslených obrazů jejího partnera. Sledujte další informace. Obrazový kredit: Goddardovo vesmírné letové středisko NASA / Jeremy Schnittman a Brian Powell

„Vidíme dvě supermasivní černé díry, z nichž jedna je větší s 200 miliony hmotností Slunce a menším společníkem vážícím polovinu této velikosti,“ řekl Jeremy Schnittman, astrofyzik z Goddardova vesmírného letového střediska NASA v Greenbeltu v Marylandu, který vytvořil vizualizaci . „Jedná se o druhy binárních systémů černé díry, kde věříme, že oba členové mohou udržovat akreční disky, které vydrží miliony let.“

READ  Největší kometa, která byla kdy pozorována, se přiblíží k Zemi v roce 2031

Akumulační disky jsou v různých barvách, červené a modré, aby bylo snazší sledovat světelné zdroje, ale výběr také odráží realitu. Žhavější plyn vydává světlo blíže k modrému konci spektra a materiály obíhající kolem menších černých děr jsou vystaveny silnějším gravitačním účinkům, které způsobují vyšší teploty. U těchto bloků by oba akreční disky ve skutečnosti emitovaly většinu svého světla v UV paprscích, přičemž modrý disk dosáhl o něco vyšší teploty.

Zkreslené binární černé díry zobrazují podrobnosti

Tento obrázek ukazuje zkroucený pohled na supermasivní černou díru (červený disk), jak prochází téměř přímo za doprovodnou černou dírou (modrý disk) s poloviční hmotností. Půvab černé díry v popředí promění jejího partnera v surrealistickou sadu oblouků. Položky interiéru zvýrazňují oblasti, kde jedna černá díra vytváří úplný, ale zkreslený obraz druhé. Světlo z akrečních disků produkuje tyto podobné obrazy, když prochází složitou tkání prostoru a času poblíž černých děr. Obrazový kredit: Goddardovo vesmírné letové středisko NASA / Jeremy Schnittman a Brian Powell

Vizualizace, jako jsou tyto, pomáhají vědcům představit si překvapivé důsledky intenzivní gravitace zrcadla funhouse. Nové video funguje jako soubor Dříve Schnittman vytvořil jednu černou díru z různých úhlů.

Zhruba pohlédl na to, že akumulační disky vypadají na jedné straně znatelně jasněji. Gravitační zkreslení mění dráhy světla přicházející z různých částí disků, což vede ke zkreslenému obrazu. Rychlý pohyb plynu v blízkosti černé díry upravuje svítivost disku prostřednictvím jevu zvaného Dopplerovo zesílení – účinek Einsteinovy ​​teorie relativity, který osvětluje stranu otáčející se směrem k divákovi a snižující stranu otáčení.

Vizualizace také ukazuje jemnější jev zvaný relativní zkosení. Černé díry se zdají menší, čím blíže jsou k divákovi, a čím větší, tím dále.

Pohledy na binární černé díry

Systém zvýrazní z vnitřní strany zkreslený obraz menší černé díry od většího společníka. Abyste se dostali ke kameře, musela by menší černá díra ohnout světlo od své červené kamarádky o 90 stupňů. Akreční disk se na tomto sekundárním obrázku zobrazuje jako pruh, což znamená, že vidíme šířku od okraje k červenému společníkovi – a zároveň ji vidíme současně shora. Vedle jasného světelného prstence poblíž větší černé díry se také vytváří sekundární obraz modrého disku. Obrazový kredit: Goddardovo vesmírné letové středisko NASA / Jeremy Schnittman a Brian Powell

Tyto efekty zmizí při sledování systému shora, ale objeví se nové funkce. Obě černé díry vytvářejí drobné obrazy svých partnerů, kteří se kolem nich točí na každé oběžné dráze. Podíváme-li se blíže, je jasné, že tyto fotografie jsou vlastně pohledy od okraje k okraji. Abychom je vytvořili, musí být světlo z černých děr přesměrováno o 90 stupňů, což znamená, že pozorujeme černé díry ze dvou různých perspektiv – obličej je na a okraj – současně.

„Jedním z překvapivých aspektů této nové vizualizace je sebepodobná povaha obrazů z gravitační čočky,“ vysvětlil Schnittmann. „Zvětšení každé černé díry odhalí více a stále více zkreslených obrazů jejího partnera.“

Zkreslený pohled na binární černé díry

Tento obrázek ukazuje zkroucený pohled na supermasivní černou díru (červený disk), jak prochází téměř přímo za doprovodnou černou dírou (modrý disk) s poloviční hmotností. Půvab černé díry v popředí promění jejího partnera v surrealistickou sadu oblouků. K těmto zkreslením dochází, když světlo prochází z akrečních disků v prolínání prostoru a času poblíž černých děr. Obrazový kredit: Goddardovo vesmírné letové středisko NASA / Jeremy Schnittman a Brian Powell

Schnittmann vytvořil vizualizaci výpočtem dráhy paprsků světla z akrečních disků, když procházeli časoprostorem kolem černých děr. Na moderním stolním počítači by výpočty potřebné k vytvoření filmových snímků trvaly zhruba deset let. Schnittman se tedy spojil s Goddardovým datovým vědcem Brianem Powellem, aby využili superpočítač Discover v Centru simulace klimatu NASA. S pouhými 2% ze 129 000 procesorů Discover tyto výpočty trvaly asi den.

Astronomové očekávají, že budou schopni detekovat v ne příliš vzdálené budoucnosti Gravitační vlny Vlnky v časoprostoru – dvě supermasivní černé díry vedou k systému velmi podobnému systému, který Schnittmann spirálovitě spojil a spojil.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hrdý výtržník. Oceněný odborník na kávu. Hodně padá. Typický webový fanatik. Twitter geek."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *