Головна / Всесвіт / NASA візуалізувало чорну діру

NASA візуалізувало чорну діру

Космічне агентство США створила комп’ютерну симуляцію, яка показує обертання акреційного диска навколо чорної діри. Вона пояснює ефект гравітаційної лінзи.

Чорні діри — великі і щільні об’єкти, гравітація яких настільки висока, що притягує навіть фотони. Крім тієї частини чорної діри, яку ми не можемо бачити, навколо неї існує акреційний диск — скупчення речовини, що обертається навколо цього небесного тіла, яке ще не перетнуло горизонт подій. Екстремально високе гравітаційне тяжіння чорної діри спотворює світло, що випускається різними областями цього диска, з-за чого весь об’єкт здається деформованим.

Вчені давно намагаються з’ясувати особливості поведінки речовини поблизу чорної діри. Роки досліджень і спостережень дозволили астрономам створити візуалізацію руху міжзоряного газу по орбіті навколо цього небесного тіла. Виявилося, речовина рухається навколо нього з різними швидкостями в залежності від відстані до горизонту подій. Ближче всього до чорної діри газ обертається зі швидкістю, близькою, в той час як зовнішні частини обертаються трохи повільніше.

Крім того, на диску спостерігається утворення скупчень речовини, які пояснюються постійною взаємодією магнітних полів. Вони дуже яскраві з-за високої температури і щільності. В силу різної швидкості руху шарів акреційного диска ці скупчення речовини розтягуються в світлі і темні смуги, які ми можемо бачити на комп’ютерній візуалізації.

NASA визуализировало черную дыру

Комп’ютерна модель акреційного диска навколо чорної діри /©NASA

Якщо дивитися збоку, то ліворуч диск виглядає яскравіше, ніж справа. Світний газ на лівій стороні диска рухається до нас так швидко, що через релятивістських ефектів його яскравість збільшується. Протилежний ефект відбувається на правій стороні, де газ, віддаляється від нас, стає трохи більш тьмяним. Ця асиметрія зникає, коли ми бачимо диск лицьовою стороною, тому що з цієї точки зору ні одна з його частин не рухається вздовж нашої лінії зору.

При максимальному наближенні до чорної діри гравітаційне викривлення світла стає настільки надмірним, що ми можемо бачити внутрішню сторону диска як яскраве кільце світла, судячи з усього, яке підкреслює чорну діру. Це так зване фотонне кільце, яке складається з безлічі невеликих кілець, що поступово стають слабше і тонше, оскільки втратили частину своєї інтенсивності через тяжіння чорної діри. Оскільки в цій візуалізації вчені зробили дірку сферичною, її фотонне кільце виглядає майже круглим і однаковим з будь-якого кута. Всередині фотонного кільця знаходиться тінь чорної діри, площа якої приблизно в два рази більше горизонту подій.