Видео: NASA смоделировало искривление пространства-времени

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США представило визуализацию, демонстрирующую "искривленный мир черной дыры". Она иллюстрирует, как гравитация искажает наш взгляд на окружающий мир.

Визуализация имитирует появление черной дыры, где падающее вещество собралось в тонкую и горячую структуру, называемую аккреционным диском. Этот мир показан таким, каким мы бы могли увидеть его, например, в кривом зеркале на ярмарке.

Сообщается, что экстремальная гравитация черной дыры искажает свет, испускаемый различными областями аккреционного диска. Тем самым деформируется ее внешний вид. Яркие узлы постоянно формируются и рассеиваются в диске по мере того, как магнитные поля наматываются и закручиваются через вспенивающийся газ.

Внешние части вращаются медленно, а вот ближе к центру черной дыры газ набирает скорость, близкую к скорости света. В результате яркие узлы растягиваются и разрезаются. На диске это явление можно наблюдать в виде светлых и темных полос.

"Если смотреть сбоку, то слева диск выглядит ярче, чем справа, - пишут исследователи. - Светящийся газ на левой стороне диска движется к нам так быстро, что эффекты относительности Эйнштейна добавляют ему яркости. И совершенно противоположное происходит на правой стороне, где газ, удаляющийся от нас, становится более тусклым".

Однако если мы наблюдаем за диском с лицевой стороны, то эта асимметрия визуально исчезает. Дело в том, что с такой точки взгляда ни один из материалов диска не движется вдоль нашей линии зрения.

Чем ближе к черной дыре, тем сильнее становится гравитационное искривление света. Постепенно оно становится настолько экстремальным, что нижняя часть диска превращается для наблюдателя в яркое кольцо света, которое очерчивает черную дыру, поясняет "РГ" .

Это кольцо называется фотонным. На самом деле оно состоит из множества колец, которые постепенно становятся все слабее и тоньше от света, который облетел черную дыру два, три или даже больше раз, прежде чем вырваться и достичь наших глаз.

Смоделированная черная дыра является сферической, поэтому фотонное кольцо выглядит почти круглым и идентичным с любого угла зрения. Внутри него видна тень черной дыры, площадь которой примерно в два раза больше горизонта событий - так называемой точки невозврата.

"Моделирование и фильмы, подобные этим, помогают нам визуализировать то, что имел в виду Альберт Эйнштейн, когда говорил, что гравитация искажает ткань пространства и времени", - объясняет автор визуализации Джереми Шниттман из Центра космических полетов имени Годдарда.