Понад століття чорні діри полонили нашу уяву, ставлячи питання про межі простору і часу. Тепер, завдяки новій суперкомп’ютерній симуляції під керівництвом Джеремі Шніттмана з НАСА, ми ближче, ніж будь-коли, до візуалізації того, як це може виглядати – перетнути горизонт подій цих космічних загадок.
Чорні діри – це залишки масивних зірок, які зруйнувалися під дією власної гравітації, стискаючи стільки маси в такому крихітному просторі, що викривляють саму тканину простору-часу. На їхній межі, горизонті подій, гравітація настільки сильна, що для втечі потрібна швидкість, більша за швидкість світла, що унеможливлює спостереження або розуміння того, що лежить за межами.
Ця таємниця підживлює значну частину привабливості, що оточує чорні діри. Хоча ми не можемо спостерігати їх безпосередньо, ми знаємо, що їхні гравітаційні ефекти надзвичайно сильні. Поблизу горизонту подій діють інтенсивні приливні сили, які, залежно від маси чорної діри, можуть зруйнувати матерію, що наближається надто близько.
Джеремі Шніттман з Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА використав ці знання для моделювання двох сценаріїв за участю гіпотетичної камери, яка наближається до чорної діри. В одному сценарії камера ледь не долетить до горизонту подій і буде відкинута назад у космос, а в іншому – перетне невідоме, пропонуючи змодельований погляд на те, що лежить за межами горизонту.
Симуляція була виконана на суперкомп’ютері NASA Discover разом з науковцем з обробки даних Брайаном Пауеллом. Вони зосередилися на надмасивній чорній дірі, подібній до Стрільця А*, чорній дірі в центрі нашої галактики, яка може похвалитися масою приблизно в 4,3 мільйона разів більшою, ніж наше Сонце.
Після п’яти днів обчислень, в результаті яких було отримано 10 терабайт даних, команда створила кілька відеороликів, що демонструють гіпотетичну подорож. На відео видно, як камера наближається до чорної діри, проходить вихровий диск речовини і фотонне кільце, а зображення все більше спотворюється під дією сильної гравітації.
В другій візуалізації камера завершує майже дві орбіти, перш ніж зануритися за горизонт подій і за лічені секунди зазнати спагетіфікації. В іншому сценарії їй вдається врятуватися, що ілюструє різноманітні потенційні наслідки наближення до таких потужних гравітаційних полів.
Ці симуляції не лише поглиблюють наше розуміння чорних дір, але й долають розрив між складними астрофізичними концепціями та допитливістю громадськості. Хоча таємниці того, що лежить всередині чорної діри, залишаються здебільшого спекулятивними, ці візуалізації дозволяють захопливо зазирнути в динаміку на межі відомої фізики, і все це з безпечної Землі.
Ми продовжуємо вивчати ці загадкові небесні об’єкти, і кожна нова інформація збагачує наше розуміння і наближає нас до відповіді на одвічне питання: Як це – перетнути невідому територію чорної діри?