Въпреки че е изключително трудно да се заснемат директно сянката и пространството около черна дупка, това не е единствения трик, с който астрономите принципно разполагат.
От край време учените създават различни визуализации на черните дупки, които са базирани на дългогодишни наблюдения и анализи.
Интересното в случая е, че симулациите бяха поразително сходни с първата директна снимка на свръмасивна черна дупка, която видяхме през 2019-та. Ето защо знаем, че нашите прогнози по традиция са доста прецизни.
Както знаете, в района на една черна дупка бушуват силни гравитационни полета. Те могат да предизвикат някои особено странни неща. Светлината се изкривява и нейният интензитет се променя в зависимост от посоката, в която се движи. Какво тогава ще се случи, ако имаме не една, а две черни дупки в обща орбита – всяка от които има своя собствена гравитация и всяка – с отделен акрециращ диск от прах и газ, орбитиращ около нея.
Вероятно нещата ще изглеждат така, както са представени в тази най-нова невероятна визуализация на NASA.
Надграждайки своя предишен труд, симулиращ черна дупка със свой собствен акрециращ диск, астрофизикът Джереми Шнитман от центъра за космически полети „Годард“ на NASA решава да събере две на едно място и да види какво ще се случи.
Източник: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman and Brian P. Powell
„Виждаме две свръхмасивни черни дупки – по-голямата е около 200 млн. слънчеви маси, а по-малкият ѝ спътник тежи два пъти по-малко – обяснява той. – Това са от този тип черни дупки в бинарни системи, които според нас биха могли да поддържат акрециращи дискове в продължение на милиони години.“
Симулацията започва така, сякаш наблюдавате двете свръхмасивни дупки отгоре. Тънкият пръстен между вътрешния ръб на акрециращия диск и самата дупка се нарича фотонен пръстен. Тук гравитацията е толкова силна, че фотоните са пленени в стабилна орбита около черната дупка. Ако тези фотони се приближат съвсем малко по-близо до черната дупка, те ще попаднат отвъд хоризонта на събитията и съответно – няма да можем да ги виждаме повече.
Малко по малко перспективата на зрителя се измества до нивото на орбиталната равнина на двете черни дупки.
Първоначално нещата изглеждат съвсем обикновено – светлината на диска се изкривява на заден план по такъв начин, че образува хало. Светлината пред сянката на черната дупка пък е по-ярка, тъй като се движи пред самия зрител. Колкото повече се отдалечава, толкова повече избледнява. Това е т.нар. релативистично лъчение и то е резултат от Доплеровия ефект – т.е. начина, по който вълните (в случая светлинните вълни) се променят привидно в зависимост от посоката, в която пътуват.
Изведнъж нещата стават наистина странни.
Шнитман използва два различни цвята, за да визуализира двете черни дупки, тъй като по този начин зрителят може да ги различава много по-лесно, когато гравитационните полета започват да изкривяват всичко около себе си и да карат светлината да пътува по далеч по-сложни извити пътища. Всичко това е изчислено с помощта на мощен суперкомпютър. Светлината на всяка една от черните дупки се изкривява дори допълнително, когато се повлиява от гравитацията на своя бинарен спътник.
Впоследствие перспективата отново се измества над черните дупки, като в отделен прозорец виждаме как изглеждат нещата отблизо - и по-специално, как във фотонния пръстен на една от черните дупки се появява нейния собствен спътник. Това се получава поради факта, че светлината се изкривява на 90 градуса, което означава, че получаваме едновременно както изглед отгоре, така и изкривен страничен изглед към всяка една от черните дупки.
Но достатъчно обяснения! Вижете самата визуализация във видеото по-долу.
Източник: Science Alert
