Studio naučnih vizualizacija NASA objavio video koji pokazuje kako bi sistem od dvije crne rupe izgledao sa strane. Ovako impresivni video snimci kreirani su ne samo u obrazovne svrhe, oni su važni za razumijevanje astronomskih fenomena koje promatraju naučnici.
Simulacija je objavljena na web stranici agencije, prikazuje stvaranje modela i njegove proračune na superkompjuteru Discover Centra za klimatske simulacije NASA. Za izvođenje svih potrebnih proračuna bio je potreban gotovo cijeli dan i više od 2,5 hiljade procesorskih jezgara. Za takvu vizualizaciju bilo bi potrebno 10 godina rada običnog moćnog računara.
Video ispod prikazuje rezultat izračunavanja putanja fotona koje emituju akrecijski diskovi crne rupe, koji prolaze kroz iskrivljeni prostor-vreme. Ukupna masa ovih astronomskih objekata je 300 miliona naših Sunca. Crna rupa s narandžastim akrecijskim diskom dvostruko je masivnija od druge s plavim.
Zanimljivo je da se boje ne biraju samo zbog jasnoće. Oni, iako hipertrofirani, odražavaju stvarnu razliku u temperaturi materije koja pada na crnu rupu. U videu se odmah može uočiti nekoliko efekata predviđenih Teorijom relativnosti. Najočiglednije je gravitaciono sočivo. Ovo je optički fenomen izražen takozvanim prstenovima ili Ajnštajnovi lukovi, izgleda kao višestruka koncentrična izobličenja u obliku luka ili kružnog oblika i ponovna refleksija objekata. Nastaju kada svjetlost prođe blizu masivnog tijela. Njegova gravitacija toliko iskrivljuje prostor-vrijeme da fotoni mijenjaju putanju, kao u sočivu.
Zahvaljujući gravitacionom sočivu sa Zemlje, možete vidjeti objekte koji su toliko udaljeni da njihova svjetlost inače nikada ne bi stigla do naše planete. Ali postoji i druga strana medalje – u većini slučajeva masivni objekti poput crnih rupa nisu sami u svemiru, a nebeska tijela zanimljiva naučnicima nisu direktno iza njih, već pod različitim uglovima u odnosu na Zemlju. Zbog toga, u stvarnosti, prstenovi i lukovi na nebu su daleko od tako uredni kao u najjednostavnijim simulacijama – slike udaljenih galaksija pune su izobličenja i višestrukih refleksija zvijezda.
Također zanimljivo:
- Polarizovano svetlo otkriva tajne magnetnog polja crne rupe
- Astronomi su otkrili supermasivnu crnu rupu u pokretu
Za razlikovanje stvarnih objekata od optičkih efekata potrebne su vizualizacije. Oni pomažu razumjeti kako će se svjetlost savijati na različitim lokacijama masivnih objekata. I, naravno, preciznije je tumačiti naučne podatke dobijene teleskopima.
Još jedan zanimljiv optički efekat u videu je relativistička aberacija: crne rupe izgledaju manje kada su bliže posmatraču. Kada se gleda sa strane, odnosno kada se gleda iz ravni rotacije crnih rupa, jedna ivica akrecionog diska izgleda svetlije od druge. Ovo je objašnjeno Dopler poboljšanje, što dovodi do činjenice da izvor zračenja koji se kreće prema posmatraču izgleda svjetlije od onog koji se udaljava od njega.
Sve u svemu, NASA-in video nije samo lijep, već je pun zanimljivih detalja. Pažljivi gledalac može uočiti još nekoliko zanimljivih elemenata koji pokazuju svu ljepotu okolnog svijeta. Srećom, ne moramo sami da se približavamo crnim rupama da bismo u njima uživali.
Pročitajte također: