Menu Item
Nova Nasina simulacija omogoča vpogled v bizarno fiziko morda najskrivnostnejšega vesoljskega telesa.
Ste se kdaj spraševali, kako bi bilo, če bi padli v črno luknjo? Nova simulacija Nase ponuja odgovor – vključno z neizogibnim, uničujočim koncem, piše portal Live Science.
Raziskovalci so novo simulacijo ustvarili s superračunalnikom Discover v centru Nase za simulacijo podnebja. Prikazuje gledalca, ki se pogreza skozi akrecijski disk žarečega plina okoli supermasivne črne luknje, kakršna je v središču galaksije. Gledalec se med potapljanjem vrti, pri tem se pomika mimo obročev svetlobnih delcev, ki so večkrat obkrožili črno luknjo, in končno naleti na točko, od koder ni več vrnitve: dogodkovno obzorje, od koder ne more pobegniti nič, niti svetloba.
Črne luknje so najgostejša telesa v vesolju. Nihče ne ve natančno, kakšna je videti snov za dogodkovnim obzorjem črne luknje, vendar raziskovalci vedo veliko o fiziki, ki obdaja te izjemno goste točke v vesolju. Okoli črne luknje so gravitacijske sile tako močne, da se prostor-čas sam popači. Predmeti (in sam prostor-čas) se približujejo svetlobni hitrosti; pri teh hitrostih se zdi, da se čas upočasnjuje, tako da bi se oseba, ki bi šest ur krožila okoli črne luknje v vesoljskem plovilu, starala 36 minut počasneje kot njeni člani posadke na matični ladji, je navedeno v izjavi Nase.
Poglejmo razlago, kaj kaže Nasina simulacija, ki si jo lahko ogledate spodaj.
Bližanje črni luknji
Najprej približno minuto in pol le opazujemo dogajanje, potem se posnetek ponovi še trikrat, vsakič so dodana pojasnila.
Najprej vidimo črno luknjo od daleč. Obkroža jo vroč, bleščeč disk plinov (akrecijski disk). Ker črna luknja zaradi ekstremne gravitacije močno ukrivlja prostor okoli sebe, je disk videti deformiran.
Ko se črni luknji približujemo, opazimo tanek notranji obroč, ki se imenuje “fotonski prstan”. To je podoba, ki jo ustvari svetloba, ki je še enkrat ali morda večkrat zaokrožila okoli črne luknje, preden ji je uspelo pobegniti, pojasnjuje komentar.
Ko se kamera približuje črni luknji, zaradi gravitacijskega privlaka vedno bolj pospešuje. Zato čas kameri teče počasneje kot oddaljenemu opazovalcu. Oba časa sta prikazana v levem spodnjem kotu posnetka (kamerin čas zgoraj, čas oddaljenega opazovalca spodaj).
Ko je kamera od črne luknje še zelo oddaljena, razlike v časih še ni, ko se bliža črni luknji, razlika postane vse bolj opazna.
Če bi kamera bila nameščena na vesoljski ladji, potniki na ladji tega raztega časa ne bi opazili; zanje bi čas tekel normalno. Bi pa razteg časa opazili, če bi skušali vzpostaviti stik z oddaljenim opazovalcem – vendar ne pri sebi. Potnikom bi se zdelo, da čas teče počasneje opazovalcu.
Ker se kamera zaradi vse večjih pospeškov giblje vedno hitreje, je simulacija od približno minute in 44 sekund dalje malce upočasnjena, da ima gledalec jasnejšo predstavo. Zaradi hitrosti kamere se tudi osrednji del akrecijskega diska ob približevanju zdi svetlejši kot stranski deli.
Padec skozi horizont dogodkov
Na približno minuti in 58 sekund na posnetku kamera začenja desetminutno padanje proti “dogodkovnemu obzorju” ali “horizontu dogodkov” (v angleščini “event horizon”).
Gre za nekakšno mejo, ki loči “zunanjost” in “notranjost” črne luknje. V resnici je horizont dogodkov tista razdalja od središča črne luknje, izpod katere nič več ne more pobegniti njenemu gravitacijskemu privlaku – tudi svetloba ne, kot smo povedali že zgoraj. Ta meja ni fizična in je ne občutimo, če jo prečkamo. Na videoposnetku kamera ob horizont dogodkov “trči” ob 02:09.
Špagetifikacija
Za kamero (ali snemalca) se najprej ne zgodi nič, tudi svetloba iz zunanjega vesolja še vedno prihaja v črno luknjo – le da od tam ne more več uiti. Vendar pa bi kamera ali snemalec opazila, da se Vesolje, kolikor ga še vidita pred sabo, “zvija in krči”, dokler ne izgine. Skoraj ob istem času bi začela čutiti tudi gravitacijski privlak.
Ta ob v približevanju črni luknji postaja vse večji in zelo hitro je lahko razlika med privlakom med dvema relativno bližnjima točkama zelo velika. Že v nekaj sekundah zato kamera (ali snemalec) doživi tako imenovano špagetifikacijo. Velikanska razlika v privlaku med objektivom in zadnjo stranjo kamero raztegne v “špaget”. S snemalcem bi se zgodilo enako zaradi razlike v privlaku med njegovo glavo in stopali. Lahko si predstavljate, da špagetifikacije ne preživi nič in nihče. Nekaj pozneje “špaget” ali tisto, v kar se spremeni, doseže singularnost, središče črne luknje. Na posnetku se to zgodi ob drugi minuti in 24 sekund.
Neskončni razteg časa
Oddaljeni opazovalec bi vse skupaj zaznaval drugače.
Ko bi se kamera približevala črni luknji, bi opazil, da slike iz kamere prihajajo z vse večjim zamikom. Če bi na kameri bila nameščena ura, bi se mu zdelo, da ta upočasnjuje. Takoj, ko bi kamera prestopila horizont dogodkov, bi se mu zdelo, da se je ura na kameri ustavila oziroma da se je njen čas podaljšal v neskončnost. To bi se kazalo med drugim tako, da bi se mu zazdelo, da je kamera na neki točki”zamrznila” ali obstala, potem pa bi se mu zdelo, da postaja vedno bolj rdečkasta in prosojna, dokler ne bi izginila. Še nekaj časa bi jo lahko zaznal z aparati, ki zaznavajo infrardečo svetlobo, in potem s takimi, ki bi zaznavali vedno daljše valovne dolžine, na koncu pa bi izginila tudi zanje. Zunanji opazovalec nikoli v resnici ne bi videl ali zaznal, da je kamera prestopila horizont dogodkov.
In kaj se zgodi potem?
Na posnetku je od trenutka, ko kamera oziroma “špaget” doseže singularnost, tema. Nihče namreč ne ve, kaj se zgodi potem. Jasnega odgovora ni. Kolikor vemo, je tu konec vsega – prostor in čas izgubita pomen. Obstajajo sicer teorije, ki pa jih zaenkrat ne znamo ali ne zmoremo preveriti.
Kakšno je tvoje mnenje o tem?
Sodeluj v razpravi ali preberi komentarje