სამეცნიერო ვიზუალიზაციის სტუდია NASA გამოაქვეყნა ვიდეო, სადაც ნაჩვენებია, თუ როგორ გამოიყურება ორი შავი ხვრელის სისტემა გვერდიდან. ასეთი შთამბეჭდავი ვიდეოები შექმნილია არა მხოლოდ საგანმანათლებლო მიზნებისთვის, ისინი მნიშვნელოვანია მეცნიერთა მიერ დაკვირვებული ასტრონომიული ფენომენების გასაგებად.
სიმულაცია გამოქვეყნდა სააგენტოს ვებგვერდზე, მასზე ნაჩვენებია მოდელის შექმნა და მისი გამოთვლები კლიმატის სიმულაციების ცენტრის სუპერკომპიუტერზე Discover. NASA. ყველა საჭირო გამოთვლების შესრულებას დასჭირდა თითქმის მთელი დღე და 2,5 ათასზე მეტი პროცესორის ბირთვი. ასეთ ვიზუალიზაციას 10 წელი დასჭირდება ჩვეულებრივი ძლიერი კომპიუტერის მუშაობას.
ქვემოთ მოცემულ ვიდეოში ნაჩვენებია აკრეციული დისკების მიერ გამოსხივებული ფოტონების გზების გამოთვლის შედეგი შავი ხვრელები, რომლებიც გადიან გამრუდებულ სივრცე-დროში. ამ ასტრონომიული ობიექტების საერთო მასა ჩვენი მზის 300 მილიონია. შავი ხვრელი ნარინჯისფერი აკრეციის დისკით ორჯერ უფრო მასიურია, ვიდრე მეორე ლურჯი.
საინტერესოა, რომ ფერები არ არის შერჩეული უბრალოდ სიცხადისთვის. ისინი, თუმცა ჰიპერტროფირებული, ასახავს შავ ხვრელში მოხვედრილი მატერიის ტემპერატურის რეალურ განსხვავებას. ვიდეოში შეგიძლიათ დაუყოვნებლივ შეამჩნიოთ ფარდობითობის თეორიის მიერ ნაწინასწარმეტყველები რამდენიმე ეფექტი. ყველაზე აშკარა არის გრავიტაციული ლინზირება. ეს არის ოპტიკური ფენომენი, რომელიც გამოხატულია ე.წ. რგოლებით ან აინშტაინის თაღები, ჰგავს მრავალრიცხოვან კონცენტრულ რკალის ფორმის ან წრიულ დამახინჯებას და ობიექტების ხელახლა ასახვას. ისინი წარმოიქმნება, როდესაც სინათლე გადის მასიურ სხეულთან. მისი გრავიტაცია იმდენად ამახინჯებს სივრცე-დროს, რომ ფოტონები ცვლის ტრაექტორიას, თითქოს ობიექტივში.
დედამიწიდან გრავიტაციული ლინზირების წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ იხილოთ ობიექტები ისე შორს, რომ სხვაგვარად მათი შუქი ვერასოდეს მიაღწევდა ჩვენს პლანეტას. მაგრამ არის მონეტის მეორე მხარეც - უმეტეს შემთხვევაში, მასიური ობიექტები, როგორიცაა შავი ხვრელები, მარტო არ არიან კოსმოსში და მეცნიერებისთვის საინტერესო ციური სხეულები პირდაპირ მათ უკან კი არ არიან, არამედ დედამიწასთან შედარებით სხვადასხვა კუთხით. ამის გამო, სინამდვილეში, ცაში რგოლები და რკალი შორს არის ისეთივე სისუფთავისგან, როგორც უმარტივეს სიმულაციებში - შორეული გალაქტიკების სურათები სავსეა დამახინჯებებითა და ვარსკვლავების მრავალი ხელახალი ასახვით.
ასევე საინტერესოა:
- პოლარიზებული შუქი ავლენს შავი ხვრელის მაგნიტური ველის საიდუმლოებებს
- ასტრონომებმა აღმოაჩინეს სუპერმასიური შავი ხვრელი მოძრაობაში
რეალური ობიექტების ოპტიკური ეფექტებისგან განასხვავებლად საჭიროა ვიზუალიზაცია. ისინი გვეხმარებიან იმის გარკვევაში, თუ როგორ იქნება სინათლე მოხრილი მასიური ობიექტების სხვადასხვა ადგილას. და, რა თქმა უნდა, უფრო ზუსტია ტელესკოპებით მიღებული სამეცნიერო მონაცემების ინტერპრეტაცია.
ვიდეოში კიდევ ერთი საინტერესო ოპტიკური ეფექტი არის რელატივისტური აბერაცია: შავი ხვრელები უფრო პატარა ჩნდება, როდესაც ისინი უფრო ახლოს არიან დამკვირვებელთან. გვერდიდან დათვალიერებისას, ანუ შავი ხვრელების ბრუნვის სიბრტყიდან დანახვისას, აკრეციული დისკის ერთი კიდე მეორეზე უფრო კაშკაშა ჩანს. ეს ახსნილია დოპლერის გაძლიერება, რაც მივყავართ იმ ფაქტს, რომ დამკვირვებლისკენ მოძრავი გამოსხივების წყარო უფრო კაშკაშა ჩანს, ვიდრე მისგან მოშორებული.
მთლიანობაში, NASA-ს ვიდეო არა მხოლოდ ლამაზია, არამედ სავსეა საინტერესო დეტალებით. ყურადღებიან მაყურებელს შეუძლია შეამჩნიოს კიდევ რამდენიმე საინტერესო ელემენტი, რომლებიც ასახავს გარემომცველი სამყაროს მთელ სილამაზეს. საბედნიეროდ, ჩვენ არ გვჭირდება თავად მივუახლოვდეთ შავ ხვრელებს, რომ დატკბეთ.
ასევე წაიკითხეთ: