Studio znanstvenih vizualizacija NASA objavio video koji prikazuje kako bi sustav od dvije crne rupe izgledao sa strane. Takvi impresivni video zapisi nisu stvoreni samo u obrazovne svrhe, oni su važni za razumijevanje astronomskih fenomena koje promatraju znanstvenici.
Simulacija je objavljena na stranicama agencije, prikazuje izradu modela i njegove izračune na superračunalu Discover Centra za klimatske simulacije NASA. Za izvođenje svih potrebnih izračuna bio je potreban gotovo cijeli dan i više od 2,5 tisuća procesorskih jezgri. Takva bi vizualizacija trebala 10 godina rada običnog moćnog računala.
Video u nastavku prikazuje rezultat izračunavanja putanje fotona koje emitiraju akrecijski diskovi Crne rupe, koji prolaze kroz iskrivljen prostor-vrijeme. Ukupna masa ovih astronomskih objekata je 300 milijuna naših Sunaca. Crna rupa s narančastim akrecijskim diskom dvostruko je masivnija od druge s plavim.
Zanimljivo je da boje nisu odabrane samo radi jasnoće. Oni, iako hipertrofirani, odražavaju stvarnu razliku u temperaturi materije koja pada na crnu rupu. U videu možete odmah primijetiti nekoliko učinaka koje predviđa Teorija relativnosti. Najočitiji je gravitacijska leća. Ovo je optički fenomen izražen takozvanim prstenovima ili Einsteinovi lukovi, izgleda kao višestruka koncentrična lučna ili kružna iskrivljenja i ponovna odraza objekata. Nastaju kada svjetlost prolazi blizu masivnog tijela. Njegova gravitacija toliko iskrivljuje prostor-vrijeme da fotoni mijenjaju putanju, kao da su u leći.
Zahvaljujući gravitacijskim lećama sa Zemlje, možete vidjeti objekte toliko udaljene da njihova svjetlost inače nikad ne bi dosegla naš planet. Ali postoji i druga strana medalje - u većini slučajeva masivni objekti poput crnih rupa nisu sami u svemiru, a nebeska tijela zanimljiva znanstvenicima nisu neposredno iza njih, već pod različitim kutovima u odnosu na Zemlju. Zbog toga u stvarnosti prstenovi i lukovi na nebu nisu tako uredni kao u najjednostavnijim simulacijama – slike dalekih galaksija pune su distorzija i višestrukih ponovnih refleksija zvijezda.
Također zanimljivo:
- Polarizirana svjetlost otkriva tajne magnetskog 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 mjestima masivnih objekata. I, naravno, točnije je tumačiti znanstvene podatke dobivene teleskopima.
Još jedan zanimljiv optički efekt u videu je relativistička aberacija: crne rupe izgledaju manje kada su bliže promatraču. Gledano sa strane, odnosno gledano iz ravnine rotacije crnih rupa, jedan rub akrecijskog diska izgleda svjetlije od drugog. Ovo je objašnjeno Dopplersko pojačanje, što dovodi do činjenice da izvor zračenja koji se kreće prema promatraču izgleda svjetlije od onog koji se kreće od njega.
Sve u svemu, NASA-in video nije samo lijep, već i pun zanimljivih detalja. Pažljiv gledatelj može primijetiti još nekoliko zanimljivih elemenata koji pokazuju svu ljepotu okolnog svijeta. Srećom, ne moramo se sami približavati crnim rupama da bismo u njima uživali.
Pročitajte također: