Táto vizualizácia čiernej diery NASA je taká krásna, že by sme mohli plakať

(Goddardove stredisko pre vesmírne lety NASA / Jeremy Schnittman)

Thevôbec prvý priamy obraz čiernej dieryHorizont udalostí bol skutočne pôsobivým počinom vedeckej vynaliezavosti. Bolo to však mimoriadne ťažké dosiahnuť a výsledný obrázok mal relatívne nízke rozlíšenie.

Techniky a technológie sa budú zdokonaľovať a očakáva sa, že budúce priame obrazy čierne diery sa časom zlepší. V septembri 2019 bola pre agentúru vytvorená vizualizácia NASA Čierna diera Týždeň – ukázal to, čo by sme mohli očakávať na obrázkoch aktívne pribúdajúcej supermasívnej čiernej diery s vysokým rozlíšením.

Supermasívne čierne diery sedia v centrách väčšiny veľkých galaxií a ako sa tam dostali, je záhadou; čo bolo prvé, čierna diera alebo galaxia, je jednou z veľkých otázok v kozmológii.



Čo vieme je, že sú skutočne obrovské, ako milióny alebo miliardy násobok hmotnosti Slnka; že onimôže kontrolovať tvorbu hviezd; že keď sa prebudia a začnú sa kŕmiť, môžu sa staťnajjasnejšie objekty vo vesmíre. V priebehu desaťročí sme tiež prišli na niektoré z ich podivnej dynamiky.

Prvý priamy obraz čiernej diery, M87*. (EHT Collaboration)

V skutočnosti ide o úplne prvý simulovaný obraz čiernej diery, vypočítaný pomocou 60. rokov minulého storočia dierny štítok Počítač IBM 7040 a vykreslený ručne francúzskym astrofyzikom Jean Pierre Luminet v roku 1978, stále vyzerá veľmi podobne ako simulácia NASA.

V oboch simuláciách (v tej hore a v Luminetovej práci nižšie) vidíte v strede čierny kruh. To je horizont udalostí, bod, v ktorom elektromagnetické žiarenie - svetlo, rádiové vlny, röntgenové lúče a tak ďalej - už nie sú dostatočne rýchle na dosiahnutie únikovej rýchlosti z gravitačnej sily čiernej diery.

(Jean-Pierre Luminet)

Cez stred čiernej diery je predná časť disku materiálu, ktorý víri okolo čiernej diery, ako voda do odtoku. Vytvára tak intenzívne žiarenie prostredníctvom trenia, že túto časť dokážeme detekovať našimi teleskopmi – to je to, čo vidíte na obrázku M87*.

Môžete vidieť fotónový kruh , dokonalý prstenec svetla okolo horizontu udalostí. A okolo čiernej diery môžete vidieť široký záblesk svetla. To svetlo v skutočnosti prichádza z časti akrečného disku za čiernou dierou; ale gravitácia je taká intenzívna, dokonca aj mimo horizontu udalostí, že deformuje časopriestor a ohýba dráhu svetla okolo čiernej diery .

Môžete tiež vidieť, že jedna strana akrečného disku je jasnejšia ako druhá. Tento efekt sa nazýva relativistické lúčenie a je to spôsobené rotáciou disku. Časť disku, ktorá sa pohybuje smerom k nám, je jasnejšia, pretože sa pohybuje blízko rýchlosti svetla. Tento pohyb spôsobuje zmenu frekvencie vo vlnovej dĺžke svetla. Volá sa to Dopplerov efekt .

Strana, ktorá sa od nás vzďaľuje, je preto slabšia, pretože tento pohyb má opačný efekt.

'Je to presne táto silná asymetria zdanlivej svietivosti,' Luminet napísal v novinách minulý rok ,,to je hlavný znak čiernej diery, jediného nebeského objektu schopného dať vnútorným oblastiam akrečného disku rýchlosť rotácie blízku rýchlosti svetla a vyvolať veľmi silný Dopplerov efekt.'

Simulácie, ako sú tieto, nám môžu pomôcť pochopiť extrémnu fyziku okolo supermasívnych čiernych dier – a to nám pomôže pochopiť, čo vidíme, keď sa pozrieme na obrázok M87*.

Verzia tohto článku bola prvýkrát publikovaná v septembri 2019.

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.