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.

Следите за проверенными новостями теперь и в WhatsApp

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.

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.

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
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.

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