Скочете в черната дупка със зашеметяваща симулация на НАСА

А ко някога сте мечтали да полетите в черна дупка, но идеята тялото ви да се превърне в спагети (да, това е истински научен термин) не е привлекателна, НАСА има решение.

Потопете се в невероятна нова 360° визуализация, която ви дава възможност да се потопите в хоризонта на събитията.

Какво би било да се потопиш отвъд точката, от която няма връщане? Това е въпрос, който вълнува човечеството, откакто за първи път научихме за черните дупки преди малко повече от век.

(Във видеото може да научите повече за: Ще погълне ли черна дупка Земята?)

Все още нямаме отговор, но новата симулация на суперкомпютър е най-доброто предположение, с което разполагаме въз основа на настоящия момент. 

„Хората често питат за това и симулирането на тези трудни за представяне процеси ми помага да свържа математиката на относителността с реалните последици в реалната Вселена“, казва астрофизикът Джереми Шнитман от Центъра за космически полети „Годард“ на НАСА.

„Така че симулирах два различни сценария - един, при който камера - заместител на смел астронавт - просто пропуска хоризонта на събитията и се връща обратно, и един, при който тя пресича границата, запечатвайки съдбата си“, споделя още Шнитман.

Непознаваемото е като пламък за молеца на нашето любопитство, а черните дупки биха могли да бъдат афиш за непознаваемото. Образувани от ядрата на масивни мъртви звезди, които се сриват под собствената си гравитация, те са толкова плътни, че материята им се компресира в пространство, което засега е неописуемо за физиката.

Един от резултатите от тази компресия обаче е хоризонтът на събитията - приблизително сферична граница, където гравитационното привличане е толкова силно, че дори скоростта на светлината не е достатъчна за да се измъкнете. 

Това означава, че няма как да знаем какво има отвъд хоризонта на събитията. Светлината е основният инструмент, който използваме, за да изследваме Вселената. Ако не можем да видим светлина от вътрешността на черна дупка, просто... не можем да кажем какво има там.

Дори и на теория се сблъскваме с парадокси, при които информацията се запазва на хоризонта на събитията от гледна точка на наблюдател и е заключена завинаги от гледна точка на обект, който пресича границата.

OMG NASA CREATED A SIMULATION OF WHAT ITS LIKE TO FALL INTO A BLACK HOLE!!! ITS SO TRIPPY!! pic.twitter.com/R9L5FSJd1e

— Jasmine 🌌🔭 (@astro_jaz) May 7, 2024

Това, което знаем, обаче, въз основа на начина, по който светлината и материята се движат около черните дупки, е, че гравитационният режим около хоризонта на събитията е абсолютно безумен. В някои случаи всичко, което рискува да се приближи твърде много, бива разкъсвано на атоми от крайните сили. Точният момент, в който това се случва, зависи от масата на съответната черна дупка - звездна маса, или до около 100 слънца; или свръхмасивна, милиони до милиарди слънчеви маси.

„Ако имате избор, искате да попаднете в свръхмасивна черна дупка“, казва Шнитман.

„Черните дупки със звездна маса, които съдържат до около 30 слънчеви маси, притежават много по-малки хоризонти на събитията и по-силни приливни сили, които могат да разкъсат приближаващите се обекти, преди да достигнат хоризонта“, обяснява Шнитман.

Невероятните открития през последните години ни дадоха множество данни за пространството около черните дупки. Свръхмасивните черни дупки М87* и Стрелец А*, намиращи се в центровете съответно на галактиката М87 и нашата галактика, бяха обект на невероятни кампании за директно заснемане. Разбира се, самата черна дупка все още е невидима, но светлината, излъчвана от въртящите се, светещи облаци от материал около всяка черна дупка, ни даде безпрецедентна представа за гравитационната среда.

Шнитман, който е създал няколко симулации на черни дупки за НАСА, основава новата си симулация на свръхмасивна черна дупка, много подобна на Стрелец А*. Той започва с черна дупка с маса, еквивалентна на около 4,3 милиона слънца, и заедно с изследователя на данни Брайън Пауъл, също от Годард, подава данните си към суперкомпютъра Discover на НАСА.

Ever wonder what happens when you fall into a black hole?

Thanks to a new, immersive visualization produced on a NASA supercomputer, we're kicking off #BlackHoleWeek with a virtual plunge into the event horizon—a black hole's point of no return: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4

— NASA (@NASA) May 6, 2024

След като работила пет дни, програмата генерирала 10 терабайта данни, които учените използвали, за да създадат няколко видеоклипа, представящи какво може да е усещането при падане в свръхмасивна черна дупка. На типичен лаптоп това би отнело 10 години.

Симулираната камера започва да се движи на около 640 милиона километра от черната дупка и се придвижва навътре. С приближаването й дискът от материал около черната дупка и вътрешната структура, известна като фотонен пръстен, стават по-ясни.

Тези елементи, както и пространство-времето, стават все по-изкривени, колкото повече се приближава камерата. Накрая полетът извършва почти две обиколки на черната дупка, преди да се гмурне отвъд хоризонта на събитията и да се спагетифицира само след 12,8 секунди.

В другия вариант камерата се приближава до черната дупка, след което избягва гравитационното привличане и отлита.

Би било хубаво да си помислим, че в някакъв момент можем да научим повече за средата отвъд хоризонта на събитията. Междувременно можем да се насладим на лудите лудории на пространство-времето, които биха съществували около периметъра му - и то от безопасността на нашата родна планета.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase