Czarne dziury pobudzają także wyobraźnię badaczy. Nowa symulacja NASA pokazuje, co się dzieje, gdy kamera wpada do czarnej dziury.

Zielony Pas – Czarne dziury to jedne z najbardziej fascynujących i tajemniczych obiektów niebieskich w naszym wszechświecie. To nie przypadek, że inspiruje także science fiction – może się zdarzyć, że ludzie wlecą w czarną dziurę. W rzeczywistości czarne dziury są tak daleko od Ziemi, że w najbliższej przyszłości stanie się to problemem, ale badania uwielbiają także gry umysłowe.

Naukowcy z NASA symulują wpadnięcie do czarnej dziury

Astrofizyk z NASA Jeremy Schnittman i naukowiec Brian Powell symulowali, co się stanie, jeśli wpadniesz do czarnej dziury. „Ludzie często o to pytają” – mówi Schnittman. Na stronie NASA Kontynuuje: „Symulowanie tych trudnych do wyobrażenia procesów pomaga mi połączyć matematykę relatywistyczną z rzeczywistymi konsekwencjami w prawdziwym wszechświecie”.

W symulacji kamera wpada do czarnej dziury o masie 4,3 miliona słońc, mniej więcej równej supermasywnej czarnej dziurze w centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej. „Gdybyś miał wybór, chciałbyś wpaść w masywną czarną dziurę” – wyjaśnia Schnittman. „Czarne dziury o masach gwiazd do około 30 mas Słońca mają znacznie mniejsze horyzonty zdarzeń i silniejsze siły pływowe, które mogą rozerwać zbliżające się obiekty, zanim dotrą one do horyzontu”.

Symulacja NASA: Kamera wpadająca do czarnej dziury – i filmy

Horyzont zdarzeń symulowanej czarnej dziury – obszaru, w którym nic nie może uciec przed grawitacją ciała niebieskiego – ma średnicę 25 milionów kilometrów. Horyzont zdarzeń otacza płaski dysk z gorącego, świecącego gazu (zwany dyskiem akrecyjnym). W pobliżu horyzontu zdarzeń znajduje się świetlista struktura, pierścienie fotonowe. Te świecące dyski i pierścienie służą jako punkt odniesienia podczas symulowania upadku do czarnej dziury.

Symulacja wpadnięcia do czarnej dziury: Prędkość kamery osiąga niemal prędkość światła

Gdy kamera zbliża się do czarnej dziury, osiąga prędkość bliską prędkości światła. Światło z pierścieni i dysków wydaje się jaśniejsze, prawie białe. Czarna dziura zagina czasoprzestrzeń i powoduje, że pierścienie fotonowe i dysk akrecyjny są zniekształcone i czasami można je zobaczyć wielokrotnie. „Gdy kamera przekroczy horyzont, do zniszczenia przez spaghetti będzie już tylko 12,8 sekundy” – mówi Schnittman. „Stamtąd do osobliwości jest już tylko 128 000 kilometrów”.

Symulacja wpadnięcia do czarnej dziury została stworzona na należącym do NASA superkomputerze Discover w Centrum Symulacji Klimatu NASA. W rezultacie powstało 10 terabajtów danych. Według NASA utworzenie symulacji superkomputerowi zajęło około pięciu dni, wykorzystując 0,3 procent jego procesorów. Jednak w przypadku standardowego laptopa może to zająć ponad dekadę, potwierdza NASA. (niezapłacony rachunek)