Quel giorno è arrivato. Ora possiamo goderci la visualizzazione più reale del buco nero. Per così dire, conosci meglio la vita quotidiana di questi mostri spaziali. Il fatto è che la NASA ha rilasciato un impressionante rendering di un buco nero simulato che dimostra come le forze gravitazionali estreme create da questi oggetti massicci distorcano la luce intorno a loro, creando un effetto specchio distorcente. La visualizzazione da diverse angolazioni mostra i resti di stelle che sono morte a causa delle esplosioni di supernova.
Che aspetto ha un buco nero?
Se, dopo aver guardato questa visualizzazione, non comprendi appieno cosa sta succedendo, te lo diremo. Una delle caratteristiche più notevoli di questo video è il "disco di accrescimento" del buco nero - un disco caldo, sottile e rotante formato dalla materia che si muove lentamente a spirale al centro dell'oggetto. Quando la sostanza viene assorbita, la luce che emette viene distorta, creando un aspetto caratteristico.
Un'immagine da un video di simulazione della NASA.
Il materiale nel disco, che è più vicino al centro, si muove incredibilmente veloce, ruotando a una velocità prossima a quella della luce. Nel frattempo, le parti esterne del disco si muovono un po 'più lentamente. Quando guardiamo un buco nero di lato, il lato sinistro del disco di accrescimento appare più luminoso di quello destro. Ciò può essere spiegato da un fenomeno noto come "radiazione Doppler", in cui la luminosità apparente della materia che si muove a una velocità prossima a quella della luce cambia sotto l'influenza di fenomeni descritti dalla teoria della relatività di Albert Einstein.
Tuttavia, quando guardiamo un buco nero direttamente faccia a faccia, le differenze di luminosità non sono visibili perché la materia sul disco non si muove. Al centro della visualizzazione c'è un'area priva di luce, nota come "ombra del buco nero", che è circa il doppio dell'orizzonte degli eventi - un punto al di fuori del buco nero da cui anche la luce non può sfuggire a causa della forte attrazione gravitazionale. Al di là dell'orizzonte degli eventi, tutte le leggi della fisica conosciute non funzionano e la gravità è infinita.
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Infine, un osservatore attento noterà l '“anello di fotoni” che incornicia il centro del buco nero. Sembra quasi identico da qualsiasi angolo di visualizzazione nel rendering. In effetti, la luce può orbitare più volte intorno al buco nero prima di fuggire e diventare visibile a noi.
Come è stata creata la visualizzazione del buco nero?
Il creatore di immagini Jeremy Schnittman, del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, afferma che simulazioni come queste ci aiutano a capire esattamente cosa intendeva Albert Einstein quando ha descritto come la gravità distorce il tessuto dello spaziotempo. Gli scienziati notano che, fino a tempi recenti, le visualizzazioni erano limitate dall'immaginazione e dai programmi per computer. Ora, grazie agli sforzi degli specialisti, possiamo vedere come vive un vero buco nero.
Ricordiamo che nell'aprile di quest'anno, gli scienziati che lavorano con la rete globale di radiotelescopi Event Horizon hanno fatto la storia mostrando al mondo l'immagine di un buco nero situato al centro della galassia M87, che si trova a una distanza di 53 milioni di anni luce dalla Terra. Secondo gli esperti, quasi tutte le galassie dell'universo hanno un buco nero supermassiccio al centro.
Il processo è stato suddiviso in due fasi, secondo gli scienziati che hanno lavorato al video. In primo luogo, è stato scritto un programma per computer per calcolare come la luce viaggia attorno a un buco nero e come apparirebbe da lontano. Sono stati quindi modellati altri elementi in orbita attorno al buco nero, compresi i campi magnetici. Quello che vediamo nel video è il risultato della combinazione di due programmi.
La combinazione di questi video con altri dati scientifici rende chiaro quanto sia bella e allo stesso tempo intimidatoria la relatività generale. Immaginiamo che i viaggi nello spazio siano diventati una realtà. Come farebbe un astronauta a vedere un buco nero se fosse nelle vicinanze? Gli esperti ritengono che ciò che avrebbe visto fosse quasi lo stesso del video.
Lyubov Sokovikova
