Fantastyczna wizualizacja czarnej dziury w kosmosie

Najnowsza wizualizacja NASA ilustruje sposób, w jaki "działa" czarna dziura. Możemy zobaczyć, jak grawitacja wokół niej załamuje obraz otoczenia, sprawiając, że wygląda, jakby był widziany w krzywym zwierciadle. Ekstremalnie duże przyciąganie emitowane przez czarną dziurę sprawia, że powstaje tak zwany dysk akrecyjny, czyli strefa, gdzie wirujący pył i gaz opadają na silne źródło grawitacji.

Na wizualizacji możemy zobaczyć, jak jasne świetliste supły tworzą się i rozpraszają na obszarze dysku akrecyjnego. Ze względu na aktywność pól magnetycznych wiją się i okręcają wokół gazowej orbity czarnej dziury.

Im bliżej są gazowej orbity, tym szybciej się poruszają. Mogą osiągać prędkość zbliżoną do prędkości światła.

Kiedy przyjrzymy się dyskowi akrecyjnemu, zauważymy, że z lewej strony jest on dużo jaśniejszy niż z prawej. Ta asymetria wynika z ogólnej teorii względności Einsteina i znika, gdy spojrzymy na tarczę dokładnie na wprost. Dzieje się tak, ponieważ z tej perspektywy żaden dysk akrecyjny nie porusza się wzdłuż naszej linii wzroku.

W bezpośredniej bliskości czarnej dziury światło słoneczne zagina się tak bardzo, że jesteśmy w stanie zobaczyć spód dysku akrecyjnego. Tak zwana kołowa orbita fotonowa utworzona jest z całej masy mniejszych orbit, które stopniowo blakną i zmniejszają się. Kiedy okrążą czarną dziurę kilka razy, całkowicie giną nam z oczu.

Ponieważ model czarnej dziury w tej wizualizacji jest sferyczny, czyli kulisty, kołowa orbita fotonowa również przybiera kształt kuli i widziana pod każdym kątem wyglądają podobnie. W środku orbity fotonowej znajduje się cień czarnej dziury - obszar dwukrotnie większy od horyzontu czarnej dziury, czyli miejsca, z którego nie ma już powrotu dla obiektu, który tam trafił.

- Symulacje i filmy - takie, jak te - pomagają nam zobrazować to, co twierdził Einstein na temat grawitacji, że zakrzywia ona czasoprzestrzeń - wyjaśnił Jeremy Schnittman, twórca wizualizacji z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda w Greebelt w stanie Maryland.

Jak wyjaśnił, do tej pory wizualizacje ograniczone były jedynie brakiem wyobraźni i możliwościami komputerów. Naukowiec przyznał również, że nigdy nie sądził, że uda się zobaczyć, jak naprawdę wygląda czarna dziura. Program Teleskop Horyzontu Zdarzeń, zajmujący się obserwacją przestrzeni kosmicznej w pobliżu czarnej dziury, uchwycił pierwsze w historii zdjęcie tego zjawiska. Dziesiątego kwietnia 2019 podczas konferencji zaprezentowano fotografię przedstawiającą czarną dziurę położoną w centrum galaktyki M87. Wydarzenie to było jednym z przełomowych w świecie nauki.

Autor: ml/rp / Źródło: NASA, phys.org