Нове НАСА суперкомпјутерске симулације откривају како би било пасти у супермасивну црну рупу

Супермасивне црне рупе су способне да насилно прождиру целе звезде, искривљујући ткиво простор-времена својом готово недокучивом масом и гравитационим утицајем. Његова огромна моћ и мистериозна природа заокупили су машту генерација научника и уметника, од Алберта Ајнштајна до Кристофера Ноланда, који су настојали да непознато учине разумљивим кроз своја аудио-визуелна уметничка дела и пионирска истраживања.

Сада нови сет НАСА суперкомпјутерска симулација То публици даје прилику да изблиза види стварност која савија утицај ових космичких објеката, показујући како би било путовати кроз хоризонт догађаја супермасивне црне рупе са масом која је еквивалентна 4,3 милиона сунаца.

„Људи се често питају о овоме, а симулација ових процеса које је тешко замислити помаже ми да повежем релативистичку математику са стварним последицама у стварном универзуму“, објаснио је НАСА-ин астрофизичар Џереми Шнитман из Центра за свемирске летове Годард у Гринбелту, Мериленд. Радио сам на креирању визуализација. „Тако да сам симулирао два различита сценарија, један у којем камера – која је заузела место смелог астронаута – промаши хоризонт догађаја и враћа се са праћком, а други где прелази границу, одређујући њену судбину.

Да ли сте се икада запитали шта се дешава када паднете у црну рупу?

Захваљујући новој, импресивној визуелизацији произведеној на НАСА-ином суперкомпјутеру, почињемо #БлацкХолеВеек Са хипотетичким спуштањем у хоризонт догађаја – тачку без повратка за црну рупу: хттпс://т.цо/аИк9МЦ1аиК пиц.твиттер.цом/ЦоМсАрОРј4

– НАСА (@НАСА) 6. маја 2024. године

Симулације су дизајнирали Шнитман и његов колега из НАСА-е Брајан Пауел користећи суперкомпјутер Дисцовер који се налази у НАСА-ином центру за симулацију климе. Према агенцији, типичном лаптопу би било потребно око деценије да се носи са огромним задатком, али Дисцовер-ових 129.000 процесора је било у стању да компајлира визуализације за само пет дана, користећи само 0,3 одсто своје рачунарске снаге.

Сингуларност у срцу симулација је створена да има исту масу као супермасивна црна рупа у срцу Млечног пута, позната као Стрелац А* (Сгр А*). Како је Шнитман објаснио, запањујућа величина супермасивне црне рупе могла би да иде у прилог астронаутима, помажући им да преживе до тачке у којој неустрашиви истраживач прође кроз хоризонт догађаја, у ком тренутку ће бити растргани процесом познатим као шпагетизација. .

„Ризик од шпагета је много већи за мале црне рупе једнаке маси нашег Сунца“, рекао је Шнитман у мејлу за ИГН. За њих, плимне силе би растргале сваку нормалну летелицу много пре него што би стигла до хоризонта. За супермасивне црне рупе као што је Стрелац А*, хоризонт је тако велик, да изгледа равно, баш као што брод у океану не ризикује да „падне преко хоризонта“, иако би лако могао пасти преко водопада на површини вода. Мала река“.

НАСА-ин астрофизичар је наставио: „Да бисмо израчунали тачну тачку претварања у шпагете, користили смо силу типичног људског тела, које вероватно не би издржало више од 10 грама убрзања, тако да је ово тачка на којој смо најавили уништење камера.“ . „За Стрелца А*, ово одговара само 1% радијуса хоризонта догађаја. Другим речима, камера/астронаут пређе хоризонт, а затим преживи 99% пута до сингуларности пре него што се распари горе због екстремног зрачења, али то је прича за други дан.

Што се тиче онога што ће неустрашиви истраживач заправо видети када зарони у један од најмрачнијих џепова универзума? Па, као што му име говори, сингуларност у центру било које црне рупе је немогуће директно посматрати, због чињенице да њена гравитација спречава чак и саму светлост да побегне из хоризонта догађаја када прође кроз њу. Међутим, астрономи Ми смо У стању је да посматра ужарену масу изузетно врућег материјала који окружује црну рупу, која се слаже у раван диск док се неумољиво вуче ка хоризонту догађаја.

НАСА-ине суперкомпјутерске визуализације откривају у изузетним детаљима како би маса од 4,3 милиона сунаца могла радикално да изобличи светлост са равног диска. Свака симулација почиње буљењем у црну рупу са удаљености од око 400 милиона миља. Одавде се већ може посматрати ефекат гравитације космичког левијатана, који манипулише светлошћу диска како би уоквирио врх и дно хоризонта догађаја, што одражава појаву црне рупе „Гаргантуа“ која се види у филму Међузвездано Кристофера Ноланда из 2014.

Како се лет наставља, ефекат супермасивне црне рупе се појачава и ствара калеидоскоп померајућих фотонских линија, које постају све тање како се астронаут приближава и пролази кроз хоризонт догађаја.

НАСА је поставила више верзија симулација ЈуТјубукључујући ИоуТубе видео од 360 степени који гледаоцима даје слободу Погледајмо око себе како падају у најдубље космичке јамеили алтернативно, Путовање да побегне од незаситне привлачности ексклузивности. Неки од видео снимака такође показују информације о перспективи камере и како би релативистички ефекти као што је дилатација времена – феномен у којем време пролази различитим брзинама за различите посматраче у зависности од тога где се налазе и колико се брзо крећу – утицали на особу док приближити сингуларности.

Погледајте овај ИГН чланак за објашњење шта је временска дилатација и како би то могла бити главобоља будућим астронаутима који истражују удаљене звезде. За више вести из астрономије, зашто не бисте прочитали о звезданом праску који се дешава једном у животу који би требало да буде видљив са Земље касније ове године, или сазнајте како су милиони играча Фронтиерс-а заједно наведени као аутори претходно прегледаних научних студија.

Кредит за слику: НАСА

Ентони је слободни сарадник који покрива вести из науке и видео игрица за ИГН. Он има више од осам година искуства у покривању најновијих достигнућа у више научних области и апсолутно нема времена да вас завара. Пратите га на Твитеру @БеардЦонГамер