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.“
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.
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.
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.“
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.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“