Аэрокосмическое управление США показало визуализацию, как выглядит пара сверхмассивных черных дыр в бинарной системе. В ролике показано, как эти необычные космические объекты искажают лучи света, которые испускают их аккреционные диски – "водовороты" газа, разогретые до высоких температур при затяжном падении материи к сингулярности.

Подписывайтесь на полезный легкий контент в Instagram

Читайте нас в Telegram: проверенные факты, только важное

Масса большей черной дыры в смоделированной бинарной системе – 200 млн Солнц, ее меньшего компаньона – 100 млн. Диски разукрашены в разные цвета (красный и синий), чтобы было легче отслеживать источники света.

Отключить рекламу

Если смотреть со стороны плоскости орбиты, каждый диск приобретает искаженный вид. Но когда одна черная дыра проходит "впереди" другой, ее гравитация визуально превращает партнера в быстро меняющуюся последовательность дуг. Эти эффекты проявляются, когда свет от дисков идет по искаженной гравитацией ткани пространства-времени близ черных дыр.

Читайте колонку: Все создают Космические войска. Украина не спешит. Чего-то ждем

При взгляде почти "сбоку" аккреционные диски заметно ярче с одной стороны. Гравитационное искажение изменяет пути света, исходящего от разных частей диска, создавая искаженное изображение.

Отключить рекламу

Быстрое движение газа возле черной дыры изменяет светимость диска за счет доплеровского усиления (эффект з теории относительности Эйнштейна), в результате чего увеличивается яркость стороны, вращающейся к наблюдателю, и затемняется та сторона, которая вращается в сторону от нас.

Нажмите выше, чтобы увеличить картинку

Визуализация также демонстрирует более тонкий феномен – релятивистскую аберрацию, когда черные дыры кажутся меньше по мере приближения к зрителю и больше – при удалении.

Эти эффекты исчезают, когда смотришь на системы "сверху", но тогда проявляются новые: обе черные дыры "создают" маленькие изображения своих партнеров, которые вращаются вокруг них.

Отключить рекламу

Если присмотреться, то ясно, что эти изображения на самом деле – "виды с ребра". Чтобы создать их, свет от черных дыр должен быть перенаправлен на 90°, то есть мы одновременно наблюдаем черные дыры с двух разных точек – "фронтально" и "с ребра". С увеличением масштаба каждой черной дыры можно увидеть несколько искаженных изображений ее партнера.

Читайте также: Кто занимается частным космосом в Украине и достиг успеха (а кто – на подходе). 7 проектов

Визуализацию создал астрофизик Джереми Шнитман из Центра космических полетов им. Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. На обычном домашнем PC необходимые для этого вычисления заняли бы около 10 лет, пишет NASA, поэтому был использован суперкомпьютер Discover в Центре моделирования климата NASA. При использовании ~2% из 129 000 его процессоров на все ушло около суток машинного времени.

nasaнаукакосмосисследованиеастрономиячерная дырагравитациявизуализацияастрофизика