Надмасивні чорні діри здатні жорстоко пожирати цілі зірки, спотворюючи тканину простору-часу своєю майже незбагненною масою та гравітаційним впливом. Його величезна сила та таємнича природа захопили уяву поколінь учених і митців, від Альберта Ейнштейна до Крістофера Ноланда, які прагнули зробити непізнане зрозумілим за допомогою своїх аудіовізуальних творів мистецтва та новаторських досліджень.
Тепер новий набір Суперкомп’ютерна симуляція NASA Це дає глядачам можливість зблизька побачити реальність, яка зменшує вплив цих космічних об’єктів, показуючи, як це було б подорожувати через горизонт подій надмасивної чорної діри з масою, еквівалентною 4,3 мільйонам сонць.
«Люди часто запитують про це, і моделювання цих важко уявити процесів допомагає мені пов’язати релятивістську математику з реальними наслідками в реальному Всесвіті», – пояснив астрофізик NASA Джеремі Шнітман з Центру космічних польотів Годдарда в Грінбелті, штат Меріленд. Я працював над створенням візуалізацій. «Тож я змоделювала два різні сценарії: перший, коли камера, зайнявши місце сміливого астронавта, пропускає горизонт подій і повертається з рогаткою, а інший, коли вона перетинає кордон, визначаючи свою долю».
Ви коли-небудь замислювалися, що відбувається, коли ви потрапляєте в чорну діру?
Завдяки новій ефектній візуалізації, створеній на суперкомп’ютері NASA, ми починаємо #Тиждень Чорної Діри З гіпотетичним спуском в горизонт подій – точку неповернення для чорної діри: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4
– NASA (@NASA) 6 травня 2024 р
Моделювання було розроблено Шнітманом та його колегою з NASA Брайаном Пауелом за допомогою суперкомп’ютера Discover, розташованого в Центрі моделювання клімату NASA. За даними агентства, типовому ноутбуку знадобилося б близько десяти років, щоб впоратися з величезним завданням, але 129 000 процесорів Discover змогли скомпілювати візуалізації всього за п’ять днів, використовуючи лише 0,3 відсотка обчислювальної потужності.
Сингулярність у центрі моделювання була створена, щоб мати таку саму масу, як надмасивна чорна діра в центрі Чумацького Шляху, відома як Стрілець A* (Sgr A*). Як пояснив Шнітман, дивовижний розмір надмасивної чорної діри може працювати на користь астронавтам, допомагаючи їм вижити до моменту, коли безстрашний дослідник пройде через горизонт подій, у цей момент вони будуть розірвані на частини за допомогою процесу, відомого як спагеттизація. .
«Ризик спагетті набагато більший для маленьких чорних дір, які дорівнюють масі нашого Сонця», — сказав Шнітман в електронному листі до IGN. Для них приливні сили розірвали б будь-який нормальний космічний корабель задовго до того, як він досягне горизонту. Для надмасивних чорних дір, таких як Стрілець A*, горизонт настільки великий, що він здається плоским, так само як корабель в океані не ризикує «впасти за горизонт», навіть якщо він легко може впасти через водоспад на поверхні. води. Маленька річка».
Астрофізик NASA продовжив: «Щоб обчислити точну точку перетворення на спагетті, ми використали силу типового людського тіла, яке, ймовірно, не витримало б більше 10 грамів прискорення, тому це точка, в якій ми оголосили про знищення камера.” . «Для Стрільця A* це відповідає лише 1% радіусу горизонту подій. Іншими словами, камера/астронавт перетинає горизонт, а потім переживає 99% шляху до сингулярності, перш ніж бути розірваним Екстремальна радіація, але це історія на інший день.
Що ж насправді побачить безстрашний дослідник, занурившись в одну з найтемніших куточків Всесвіту? Ну, як випливає з назви, сингулярність у центрі будь-якої чорної діри неможливо безпосередньо спостерігати через те, що її гравітація не дає навіть самому світлу вийти з горизонту подій, коли воно проходить через нього. Проте астрономи Ми Здатний спостерігати сяючу масу надзвичайно гарячого матеріалу, що оточує чорну діру, яка осідає на плоскому диску, коли його невблаганно тягне до горизонту подій.
Візуалізація суперкомп’ютера NASA показує у вишуканих деталях, як маса 4,3 мільйона сонць може радикально спотворювати світло від плоского акреційного диска. Кожна симуляція починається з спостереження за чорною дірою з відстані близько 400 мільйонів миль. Звідси вже можна спостерігати ефект тяжіння космічного левіафана, який маніпулює світлом диска, щоб обрамити верх і низ горизонту подій, повторюючи появу чорної діри «Гаргантюа», яку можна побачити у фільмі Крістофера Ноланда «Інтерстеллар» 2014 року.
У міру того, як політ продовжується, вплив надмасивної чорної діри посилюється, створюючи калейдоскоп змінних фотонних ліній, які стають все тоншими, коли астронавт наближається до горизонту подій і проходить через нього.
NASA завантажило кілька версій моделювання Youtubeвключаючи 360-градусне відео YouTube, яке дає глядачам свободу дій Огляньмося навколо, як вони падають у найглибші космічні ямиабо альтернативно, Подорожуйте, щоб уникнути ненаситного потягу ексклюзивності. Деякі з відео також показують інформацію про перспективу камери та про те, як релятивістські ефекти, такі як уповільнення часу — явище, коли час тече з різною швидкістю для різних спостерігачів залежно від того, де вони знаходяться та як швидко рухаються — впливають на людину, коли вони наблизитися до сингулярності.
Ознайомтеся з цією статтею IGN, щоб пояснити, що таке уповільнення часу, і чому це може бути головним болем для майбутніх астронавтів, які досліджують далекі зірки. Щоб отримати більше новин з астрономії, чому б не прочитати про спалах зірок, який буває раз у житті, який можна буде побачити з Землі пізніше цього року, або дізнатися, як мільйони гравців у Frontiers разом занесені до списку авторів аналогів попереднього наукового дослідження.
Кредит зображення: NASA
Ентоні є позаштатним співавтором, який висвітлює новини науки та відеоігор для IGN. Він має понад вісім років досвіду висвітлення революційних розробок у багатьох наукових галузях, і в нього абсолютно немає часу обманювати вас. Слідкуйте за ним у Twitter @BeardConGamer
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
