Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

NASA-visualisering viser en sort huller skæv verden

Set næsten på kanten, den turbulente gasskive, der kværner rundt om et sort hul, får et vanvittigt dobbeltpuklet udseende. Det sorte huls ekstreme tyngdekraft ændrer lysets veje fra forskellige dele af skiven, frembringer det skæve billede. Det sorte huls ekstreme gravitationsfelt omdirigerer og forvrænger lys, der kommer fra forskellige dele af disken, men præcis hvad vi ser afhænger af vores betragtningsvinkel. Den største forvrængning opstår, når man ser systemet næsten til kanten. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

Denne nye visualisering af et sort hul illustrerer, hvordan dets tyngdekraft forvrænger vores syn, vrider sine omgivelser, som om de var set i et karnevalsspejl. Visualiseringen simulerer udseendet af et sort hul, hvor indfaldende stof har samlet sig i et tyndt, varm struktur kaldet en accretion disk. Det sorte huls ekstreme tyngdekraft skævvrider lys, der udsendes af forskellige områder af skiven, frembringer det misformede udseende.

Lyse knuder dannes konstant og forsvinder i skiven, mens magnetfelter vinder og snoer sig gennem den kærnede gas. Nærmeste det sorte hul, gassen kredser tæt på lysets hastighed, mens de ydre dele drejer lidt langsommere. Denne forskel strækker og skærer de lyse knob, producerer lyse og mørke baner i disken.

Set fra siden, disken ser lysere ud til venstre end til højre. Glødende gas på venstre side af skiven bevæger sig så hurtigt mod os, at virkningerne af Einsteins relativitetsteori giver den et løft i lysstyrke; det modsatte sker i højre side, hvor gas, der bevæger sig væk fra os, bliver lidt mere svagt. Denne asymmetri forsvinder, når vi ser disken nøjagtigt ansigt på, fordi, fra det perspektiv, intet af materialet bevæger sig langs vores synsfelt.

Nærmest det sorte hul, den gravitationelle lysbøjning bliver så overdreven, at vi kan se undersiden af ​​skiven som en lys ring af lys, der tilsyneladende skitserer det sorte hul. Denne såkaldte "fotonring" er sammensat af flere ringe, som gradvist bliver svagere og tyndere, fra lys, der har kredset om det sorte hul to, tre, eller endnu flere gange, før vi flygter for at nå vores øjne. Fordi det sorte hul, der er modelleret i denne visualisering, er sfærisk, fotonringen ser næsten cirkulær og identisk ud fra enhver betragtningsvinkel. Inde i fotonringen er det sorte huls skygge, et område, der er omtrent dobbelt så stort som begivenhedshorisonten – dets point of no return.

Dette billede fremhæver og forklarer forskellige aspekter af visualiseringen af ​​det sorte hul. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

"Simuleringer og film som disse hjælper os virkelig med at visualisere, hvad Einstein mente, da han sagde, at tyngdekraften fordrejer rum og tid. " forklarer Jeremy Schnittman, som genererede disse smukke billeder ved hjælp af brugerdefineret software på NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Indtil for ganske nylig, disse visualiseringer var begrænset til vores fantasi og computerprogrammer. Jeg troede aldrig, at det ville være muligt at se et rigtigt sort hul." Alligevel den 10. april, Event Horizon Telescope-holdet udgav det første billede nogensinde af et sort huls skygge ved hjælp af radioobservationer af hjertet af galaksen M87.


Varme artikler