gov-civil-vilareal.ptKaip atrodo juodoji skylė iš arti?
>Kaip atrodytų juodoji skylė, jei būtumėte netoli jos?
Yra keletas būdų atsakyti į šį klausimą. Vienas būdas yra: nieko. Jis juodas, todėl neatrodys nieko.
kiek ilgai trunka filmas „Spragtukas“.
Tai gali būti nepatenkinama.
Kitas būdas: nesvarbu, nes po kelių milisekundžių vis tiek būsi negyvas.
Tai šiek tiek tamsu ir, nors tiesa, taip pat netenkina.
Tačiau jei esate mokslininkas, atsakymas yra sudėtingesnis. Mums nereikia priartėti prie juodosios skylės, kad suprastume, kaip ji atrodo, todėl nepaisyti savo mirties nebūtina. Ir jei teigiame, kad juodoji skylė aktyviai valgo, tarkime, didelį dujų debesį, tada galime išsiaiškinti, kaip ji atrodo.
Jums reikia daug matematikos ir fizikos, įskaitant reliatyvistinę fiziką, spinduliuotės perdavimo fiziką (iš esmės, kaip viskas švyti) ir gerą kompiuterį, kad būtų galima atlikti nuožmius skaičiavimus, tačiau tai, ką gaunate, yra kažkas tokio nuostabaus, dėl ko smegenys ir erdvėlaikį sukanti fizika verta.
Nes atrodo taip:
Taškas: daugelis žmonių susimąsto matydami bet koks šviesa iš juodosios skylės. Šviesa negali ištrūkti iš juodosios skylės, jei ji priartėja prie įvykio horizonto (arba fotono sferos, priklausomai nuo aplinkybių). Tačiau už to atstumo šviesa gali laisvai keliauti ... bet ne nemokėdama kainos. Išsiaiškinkime, kokia tai rinkliava.
Anotuota juodosios skylės modeliavimo versija paaiškina įvairias šio keisto objekto dalis. Kreditas: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras/Jeremy Schnittman
Grįžtant prie simo ir vis dar judant į išorę, tik už tos fotonų sferos yra siauras šviesos žiedas, vadinamas fotono žiedu. Tai yra šviesa iš kaupimosi disko, kuriame lieka fotonai, nukreipti į juodąją skylę tiesiog už fotonų sferos ribų, todėl prieš grįždami jie keletą kartų skrieja aplink juodąją skylę. Aplink jį yra tarpas, nes fotonai, kurie gerai išlieka už fotonų sferos ribų, tik tęsiasi - jų kelias smarkiai sulenktas juodosios skylės gravitacijos, bet nepakankamai, kad galėtų eiti link mūsų. Taigi mes nematome šviesos iš to regiono.
Už fotonų sferos matome šviesą iš paties kaupimosi disko ... bet tai netvarka. Atminkite, kad tai yra plokščias diskas aplink juodąją skylę, kaip Saturno žiedai. Bet mes matome diską pagal jo skleidžiamą šviesą, o juoda skylė sugriauna linksmą pragarą.
Charlie ir šokolado fabriko knygos apžvalga
Šviesos kelias aplink juodąją skylę yra labai iškreiptas dėl gravitacijos. Šioje diagramoje Žemė yra į dešinę, o šviesa iš medžiagos, esančios už juodosios skylės, sulenkta į mus, paliekant skylę ten, kur yra pati juodoji skylė. Kreditas: Nicolle R. Fuller/NSF
Priešais juodąją skylę diskas atrodo gana (ha!) Normaliai. Ši šviesa eina iš disko į mus, tiesiai iš juodosios skylės gravitacijos šulinio, todėl ji nėra tokia iškraipyta. Tačiau, jei sekate jį dešinėn, jis staiga pakyla aukštyn, sudarydamas arką virš juodosios skylės. Tai yra disko užpakalinė dalis! Paprastai to nematytumėte, nes jis yra už juodosios skylės. Tačiau dalis šviesos iš tos disko dalies dingsta aplinkui ir baigėsi juodoji skylė, kurią nuožmi gravitacija sulenkė mūsų link, kad galėtume ją pamatyti.
4444 angelo reikšmė
Ši šviesa arkoje virš juodosios skylės sklinda iš kaupimosi disko viršaus. Šviesa iš apačioje taip pat apeina juodąją skylę, tačiau ji yra sulenkta aplink juodosios skylės dugną, todėl matome ir tą disko dalį po juodąja skyle. Tai atrodo mažesnis apskritimas nei viršutinis, tačiau šis dydis ir geometrija priklauso nuo kampo, iš kurio buvo žiūrima. Šių dviejų arkų forma priklauso nuo žiūrėjimo kampo, nes tai, kaip šviesa sulenkiama aplink juodąją skylę, keičiasi taip, kaip mes ją matome judėdami aukštyn arba žemyn, palyginti su pačiu disku. Tai galite pamatyti vaizdo įraše, kai keičiasi žiūrėjimo kampas.
Reikia atkreipti dėmesį dar į vieną dalyką. Šiame simule kaupimosi diske esančios dujos skrieja aplink juodąją skylę iš kairės į dešinę. Tai svarbu! Ar matote, kaip kairėje esantis diskas atrodo ryškesnis nei dešinėje? Tai tikras efektas, vadinamas reliatyvistiniu spinduliavimu. Aš jau rašiau apie tai :
Yra efektas, vadinamas reliatyvistinis spinduliavimas , sukelia neįtikėtinai greitas medžiagos judėjimas, skriejant tiesiai už juodosios skylės. Jei prieš save laikote lemputę, šviesa plečiasi rutuliu į visas puses, bet jei ta lemputė juda arti šviesos greičio, atrodo, kad iš jos sklindanti šviesa spindi kaip žibintuvėlis , nukreipta į judėjimo kryptį. Šis keistas efektas reiškia, kad objektas, nukreiptas į jus beveik šviesos greičiu, atrodo ryškesnis, nes didžioji jo šviesos dalis yra nukreipta į jus, o kažkas nutolęs atrodo tamsesnis, nes jo šviesa yra nukreipta nuo jūsų.
Dujos kairėje nukreiptos į jus, todėl dalis jos šviesos, kuri kitu atveju jūsų praleistų, sklinda į jus, todėl atrodo šviesiau. Dujos kairėje nukrypsta nuo jūsų, todėl jų šviesa dar labiau sklinda nuo jūsų, pritemdydama jas.
Jei visa tai skamba pažįstamai, tai gali būti dėl to, kad galvojate pats pirmasis juodosios skylės fotono sferos vaizdas - šiuo atveju tas, kuris yra galaktikos M 87 centre, už 55 milijonų šviesmečių, nufotografuotas radijo teleskopų masyvo visoje planetoje „Event Horizon Telescope“.
slapto naminių gyvūnėlių gyvenimo įvertinimas
Pats pirmasis supermasyvios juodosios skylės „šešėlio“ vaizdas. Tai rodo regioną aplink juodąją skylę, kurios masė yra 6,5 milijardo kartų didesnė už Saulę, esančią 55 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės galaktikos M87 šerdyje. Kreditas: NSF
Apytikslė, tačiau ji turi tas pačias savybes! Sekite ir jūs, nes netrukus pamatysime daugiau ir aiškesnių šių objektų vaizdų.
Taigi manau, kad šiuo metu yra gerai šiek tiek laiko ir pagalvoti, kad juodosios skylės yra keistos.
Bet ei, tokia prigimtis. Visata nėra įpareigota paklusti mūsų sveikam protui, kad ir koks neįprastas ir nesąmoningas jis būtų. Bet kai skiriate laiko tikrai pažvelgti į Visatą, stebėkite ją, raskite modelius, matematiką už tų modelių ir fiziką, kurią matematika reiškia - tą matematiką reikalavimai - tada net patys keisčiausi dalykai Visatoje tampa suprantami.
Malonu pagalvoti, kad galbūt net guodžiate paskutines kelias milisekundes, kol visam laikui paliksite Visatą. Geros kelionės žemyn!
