NASA skaber en fantastisk ny sort hulvisualisering

Klik ind for at se flere vinkler. | Det sorte hul ses næsten forbløffende i denne nye visualisering fra NASA. Den turbulente gasskive omkring hullet får et dobbelt humped udseende. Det sorte hul s ekstreme tyngdekraft ændrer lysets stier, der kommer fra forskellige dele af disken, hvilket producerer det skæve billede. ”Hvad vi ser, afhænger af vores synsvinkel, ” sagde NASA. Billede via NASA s Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman.

NASA frigav denne nye nye visualisering af et sort hul denne uge, genereret af astrofysiker Jeremy Schnittman, ved hjælp af brugerdefineret software på NASA s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Schnittmans ekspertiseområder inkluderer beregningsmodellering af sorte hul-tiltrædelsesstrømme. Det er det, du ser i denne visualisering, strømmen af ​​materiale omkring et sort hul, som det kan se ud, hvis du kunne se hullet på nært hold (men ikke for tæt!), Og fra siden. Ja, sorte huller er sorte; intet lys kan undslippe dem. Alle handlinger er i det område, der øjeblikkeligt omgiver hullet, fordi hullets kraftige tyngdekraft vrider dets omgivelser og fordrejer vores syn, sagde NASA, "som om det ses i et karnevalspejl." NASA forklarede den 25. september 2019:

Visualiseringen simulerer udseendet af et sort hul, hvor infalling stof er samlet i en tynd, varm struktur kaldet en akkretionsskive. Det sorte hul s ekstreme tyngdekraft skæver lys, der udsendes af forskellige regioner på disken, hvilket frembringer det forkert udseende.

Lyse knuder dannes og spreder konstant i disken, når magnetiske felter vinder og vrider sig gennem den rivende gas. Nærmest det sorte hul går banebanerne tæt på lysets hastighed, mens de ydre dele roterer lidt langsommere. Denne forskel strækker og klipper de lyse knuder, hvilket producerer lyse og mørke baner på disken.

Set fra siden ser disken lysere ud til venstre end den gør til højre. Glødende gas på venstre side af disken bevæger sig mod os så hurtigt, at virkningerne af Einstein s relativitet giver det et løft i lysstyrken; det modsatte sker på højre side, hvor gas, der bevæger os væk, bliver lidt svagere. Denne asymmetri forsvinder, når vi ser disken nøjagtigt med forsiden, fordi der fra dette perspektiv ikke bevæger sig noget af materialet langs vores synslinie.

Tættest på det sorte hul bliver tyngdekraften lysbøjning så overdreven, at vi kan se undersiden af ​​disken som en lys ringring tilsyneladende skitsere det sorte hul. Denne såkaldte "fotonring" er sammensat af flere ringe, der vokser gradvis svagere og tyndere, fra lys, der har cirkuleret det sorte hul to, tre eller endda flere gange, før de slipper for at nå vores øjne. Fordi det sorte hul, der er modelleret i denne visualisering, er sfærisk, ser fotonringen næsten cirkulær og identisk ud fra enhver betragtningsvinkel. Inde i fotonringen er det sorte huls skygge, et område, der er dobbelt så stor som størrelsen på begivenhedshorisonten - dens punkt uden tilbagevenden.

Klik ind for at se det sorte hul visualisering fra mange forskellige vinkler.

Eller tjek videoen nedenfor.

Schnittman sagde:

Simuleringer og film som disse hjælper os virkelig med at visualisere, hvad Einstein mente, da han sagde, at tyngdekraften vrider rummet og tidens stof. Indtil for nylig var disse visualiseringer begrænset til vores fantasi og computerprogrammer. Jeg troede aldrig, at det ville være muligt at se et rigtigt sort hul.

Alligevel - som mange husker - den 10. april i år frigav Event Horizon Telescope-teamet det første billede af et sort huls skygge ved hjælp af radioobservationer af hjertet af galaksen M87.

Det er ikke en simulering. Det er ikke en kunstners koncept. Det er det første radiobillede af et sort hul i galaksen M87. Dette længe efterspurgte billede - frigivet 10. april 2019 af teamet Event Horizon Telescope - har leveret det hidtil stærkeste bevis for eksistensen af ​​supermassive sorte huller. Det åbnede et nyt vindue mod studiet af sorte huller, deres begivenhedshorisonter og tyngdekraft. Billede via Event Horizon Telescope Collaboration. Læs mere om dette billede.

Nederste linje: I årtier har astronomiske teoretikere fortalt os, at et sort huls kraftige tyngdekraft ville fordreje rummet omkring det. Denne nye visualisering fra NASAs Goddard Space Flight Center er den bedste endnu til at vise nøjagtigt hvordan.

Klik ind for at se det sorte hul visualisering fra mange forskellige vinkler.

Via NASA