Supermasyvios juodosios skylės gali žiauriai praryti ištisas žvaigždes, iškreipdamos erdvės ir laiko audinį savo beveik neaprėpiamąja mase ir gravitacine įtaka. Jo didžiulė galia ir paslaptinga prigimtis sužavėjo mokslininkų ir menininkų kartų vaizduotę – nuo ​​Alberto Einšteino iki Christopherio Nolando, kurie savo audiovizualiniais meno kūriniais ir novatoriškais tyrimais siekė, kad tai, kas nežinoma, būtų suprantama.

Dabar naujas rinkinys NASA superkompiuterio modeliavimas Tai suteikia žiūrovams galimybę iš arti pamatyti tikrovę, kuri iškreipia šių kosminių objektų įtaką, parodydama, kaip būtų keliauti per supermasyvios juodosios skylės, kurios masė prilygsta 4,3 milijono saulės, įvykių horizontą.

„Žmonės dažnai klausia apie tai, o šių sunkiai įsivaizduojamų procesų modeliavimas padeda man susieti reliatyvistinę matematiką su realiomis pasekmėmis realioje visatoje“, – paaiškino NASA astrofizikas Jeremy Schnittman iš Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt, Merilando valstijoje. Dirbau kurdamas vizualizacijas. „Taigi aš sumodeliavau du skirtingus scenarijus: vieną, kai kamera, užėmusi drąsaus astronauto vietą, nepatenka į įvykio horizontą ir grįžta su timpa, o kitą, kai kerta sieną, nulemdama savo likimą.

Ar kada susimąstėte, kas nutinka, kai patenkate į juodąją skylę?

Dėl naujos, įtraukiančios vizualizacijos, sukurtos NASA superkompiuteryje, mes pradedame #Juodosios skylės savaitė Su hipotetiniu nusileidimu į įvykių horizontą – juodosios skylės negrįžimo tašką: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4

– NASA (@NASA) 2024 m. gegužės 6 d

Modeliavimą sukūrė Schnittmanas ir kitas NASA mokslininkas Brianas Powellas, naudodami NASA Klimato modeliavimo centre esantį superkompiuterį Discover. Agentūros teigimu, įprastam nešiojamajam kompiuteriui atlikti didžiulę užduotį būtų prireikę maždaug dešimties metų, tačiau 129 000 „Discover“ procesorių vizualizacijas sugebėjo surinkti vos per penkias dienas, sunaudodami tik 0,3 procento savo skaičiavimo galios.

Modeliavimo centre esantis išskirtinumas buvo sukurtas taip, kad jo masė būtų tokia pati kaip supermasyvi juodoji skylė Paukščių Tako centre, žinoma kaip Šaulys A* (Sgr A*). Kaip paaiškino Schnittmanas, stulbinantis supermasyvios juodosios skylės dydis gali būti naudingas astronautams, padėdamas jiems išgyventi iki to momento, kai bebaimis tyrinėtojas pereis per įvykių horizontą, o tada jie bus suplėšyti per procesą, vadinamą spagečių susidarymu. .

„Spagečių rizika yra daug didesnė mažoms juodosioms skylėms, lygioms mūsų Saulės masei“, – rašo Schnittman elektroniniame laiške IGN. Jiems potvynių ir atoslūgių jėgos suplėšytų bet kurį įprastą erdvėlaivį dar ilgai, kol jis pasiekė horizontą. Supermasyvioms juodosioms skylėms, tokioms kaip Šaulys A*, horizontas yra toks didelis, kad atrodo lygus, kaip ir laivas vandenyne nerizikuoja „nukristi virš horizonto“, net jei jis gali lengvai nukristi virš krioklio. vandens. Maža upė“.

NASA astrofizikas tęsė: „Siekdami apskaičiuoti tikslų virtimo spagečiais tašką, panaudojome tipiško žmogaus kūno jėgą, kuri tikriausiai neatlaikytų daugiau nei 10 gramų pagreičio, todėl būtent čia paskelbėme apie spagečių sunaikinimą. fotoaparatas.” . „Šauliui A* tai atitinka tik 1% įvykio horizonto spindulio. Kitaip tariant, kamera / astronautas kerta horizontą ir išgyvena 99% kelio iki singuliarumo, kol yra suplėšytas arba sudegintas radiacija Extreme, bet tai jau kitos dienos istorija.

Kalbant apie tai, ką iš tikrųjų pamatys drąsus tyrinėtojas, kai pasiners į vieną tamsiausių visatos kišenių? Na, kaip rodo jo pavadinimas, bet kurios juodosios skylės centre esančio išskirtinumo neįmanoma tiesiogiai stebėti, nes jos gravitacija neleidžia net pačiai šviesai ištrūkti iš įvykių horizonto, kai ji praeina pro ją. Tačiau astronomai Mes esame Geba stebėti juodąją skylę supančią švytinčią itin karštos medžiagos masę, kuri nenumaldomai traukiama įvykių horizonto link nusėda į plokščią diską.

NASA superkompiuterio vizualizacijos puikiai atskleidžia, kaip 4,3 milijono saulės masė gali radikaliai iškreipti šviesą iš plokščio akrecinio disko. Kiekvienas modeliavimas prasideda žiūrint į juodąją skylę maždaug 400 milijonų mylių atstumu. Iš čia jau galima pastebėti kosminio leviatano gravitacijos poveikį, nes jis manipuliuoja disko šviesa, kad įrėmintų įvykių horizonto viršų ir apačią, atkartojant „Gargantua“ juodosios skylės atsiradimą, matytą 2014 m. Christopherio Nolando filme „Tarpžvaigždinė“.

Skrydžiui tęsiantis, supermasyvios juodosios skylės poveikis sustiprėja, kad sukurtų besikeičiančių fotonų linijų kaleidoskopą, kuris vis plonėja, kai astronautas artėja ir praeina pro įvykių horizontą.

NASA įkėlė kelias modeliavimo versijas į Youtubeįskaitant 360 laipsnių „YouTube“ vaizdo įrašą, suteikiantį žiūrovams laisvę Pažiūrėkime, kaip jie patenka į giliausias kosmines duobesarba kitaip, Kelionės siekiant pabėgti nuo nepasotinamos išskirtinumo traukos. Kai kuriuose vaizdo įrašuose taip pat rodoma informacija apie fotoaparato perspektyvą ir kaip reliatyvistiniai efektai, tokie kaip laiko išsiplėtimas – reiškinys, kai laikas bėga skirtingu greičiu skirtingiems stebėtojams, priklausomai nuo to, kur jie yra ir kaip greitai jie juda – paveiktų asmenį. priartėti prie singuliarumo.

Peržiūrėkite šį IGN straipsnį, kad paaiškintumėte, kas yra laiko išsiplėtimas ir kaip tai gali sukelti galvos skausmą būsimiems astronautams, tyrinėjantiems tolimas žvaigždes. Norėdami gauti daugiau astronomijos naujienų, skaitykite apie vieną kartą gyvenime pasitaikantį žvaigždės sprogimą, kuris turėtų būti matomas iš Žemės vėliau šiais metais, arba sužinojus, kaip milijonai „Frontiers“ žaidėjų yra bendrai išvardyti kaip anksčiau peržiūrėto mokslinio tyrimo autoriai.

Vaizdo kreditas: NASA

Anthony yra laisvai samdomas bendradarbis, skelbiantis mokslo ir vaizdo žaidimų naujienas IGN. Jis turi daugiau nei aštuonerių metų patirtį, apimantį lūžtančius pokyčius įvairiose mokslo srityse, ir visiškai neturi laiko jūsų apgauti. Sekite jį Twitter @BeardConGamer