科学的視覚化のスタジオ 米航空宇宙局（NASA） つのブラック ホールのシステムが横からどのように見えるかを示すビデオを公開しました。 このような印象的なビデオは、教育目的だけでなく、科学者が観測した天文現象を理解するためにも重要です。
シミュレーションは機関のウェブサイトで公開され、モデルの作成と、気候シミュレーション センターのディスカバー スーパーコンピューターでの計算が示されています。 米航空宇宙局（NASA）. 必要なすべての計算を実行するには、ほぼ丸 2,5 日かかり、10 千以上のプロセッサ コアが必要でした。 このような視覚化には、通常の強力な PC の運用で 年かかります。
下のビデオは、降着円盤から放出された光子の経路を計算した結果を示しています ブラックホール、歪んだ時空を通過します。 これらの天体の総質量は、太陽の 300 億個分に相当します。 オレンジ色の降着円盤を持つブラック ホールは、青色の降着円盤を持つ別のブラック ホールの 倍の質量があります。
興味深いことに、単にわかりやすくするために色を選んでいるわけではありません。 それらは肥大していますが、ブラックホールに落ちる物質の温度の実際の違いを反映しています。 ビデオでは、相対性理論によって予測されるいくつかの効果にすぐに気付くことができます。 最も明白なものは重力レンズ効果です。 いわゆるリングや アインシュタインのアーチ、複数の同心円弧状または円形の歪みとオブジェクトの再反射のように見えます。 それらは、光が大質量体の近くを通過するときに発生します。 その重力は時空を大きくゆがめ、まるでレンズのように光子が軌道を変えます。
地球からの重力レンズ効果のおかげで、そうでなければ光が地球に届かないほど遠くの物体を見ることができます。 しかし、コインの反対側もあります。ほとんどの場合、ブラック ホールのような巨大な天体は宇宙にあるだけではなく、科学者にとって興味深い天体はその真後ろではなく、地球に対してさまざまな角度にあります。 このため、実際には、空のリングと弧は、最も単純なシミュレーションほどきれいにはいきません。遠方の銀河の写真は、歪みと星の複数の再反射に満ちています。
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実際のオブジェクトを光学効果と視覚化から区別するには、必要です。 それらは、巨大な物体のさまざまな場所で光がどのように曲がるかを理解するのに役立ちます. もちろん、望遠鏡で得られた科学データを解釈する方が正確です。
ビデオのもう つの興味深い光学的効果は、相対論的収差です。ブラック ホールは、観測者に近づくほど小さく見えます。 側面から見ると、つまりブラック ホールの回転面から見ると、降着円盤の一方の端がもう一方の端よりも明るく見えます。 これは説明されています ドップラー増強、これは、観察者に向かって移動する放射線源が、観察者から遠ざかる放射線源よりも明るく見えるという事実につながります。
全体として、NASA のビデオは美しいだけでなく、興味深い詳細が満載です。 注意深い視聴者は、周囲の世界のすべての美しさを示すいくつかの興味深い要素に気付くことができます。 幸いなことに、ブラック ホールを楽しむために自分でブラック ホールに近づく必要はありません。
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