V popředí: obří černá díra o hmotnosti 200 milionů Sluncí. Její gravitace ohýbá světlo z akrečního disku černé díry, která leží za ní. Credit: NASA Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman a Brian P. Powell

NASA ukazuje, jak vypadá ohyb světla u binární černé díry

Nová vizualizace NASA ukazuje tanec dvojice černých děr. Gravitace ohýbá světlo vystupující z akrečního disku. Světlo vycházející ze vzdálenější černé díry se přitom transformuje na rychle se měnící dvojici oblouků.

Ještě působivější je to celé samozřejmě na animaci.

Větší z černých děr, ta v popředí, má hmotnost 200 milionů Sluncí, menší je poloviční. Různá barva akrečních disků obou černých děr je samozřejmě „vymyšlená“, aby se vše dalo lépe sledovat, ale v určitém ohledu i odpovídá realitě. Na materiál obíhající kolem menší černé díry totiž působí větší gravitační síla (poznámka PH: proč?), tím pádem je teplejší a bude emitovat světlo o vyšší energii/kratší vlnové délce. Kdyby oba disky vyzařovaly ve viditelné čísti spektra, mohl by být proto jeden červený a druhý modrý. Ve skutečnosti ba disky vyzařují v ultrafialové oblasti, „modrý“ je ovšem teplejší a emituje záření s kratší vlnovou délkou.
Vizualizace má zahrnovat i další jevy: Rychlý pohyb plynu v blízkosti černé díry upravuje svítivost disku pomocí tzv. Dopplerova zesílení. Do hry vstupuje i relativistická aberace, kdy černé díry vypadají menší, když se přibližují, a větší, když se vzdalují.
Na animaci dále následuje pohyb shora, když kolem sebe černé díry obíhají v rovině. Obě černé díry přitom vytvářejí gravitační čočkou malé obrazy svých partnerů. Při podrobnějším pohledu bychom dokonce objevili několik stále více zkreslených obrazů vedlejší černé díry („soběpodobnost/fraktální vzor“). U animace jsou popsány i další kuriózní fyzikální jevy.
Ne běžném PC by vytvoření této vizualizace, tj. výpočet drah světelných paprsků z obou černých děr, trvalo asi 10 let. Astrofyzik Jeremy Schnittman a informatik Brian P. Powell (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland) si proto vypůjčili čas na superpočítači Discover, který NASA jinak používá k modelování klimatu.
Astronomové doufají, že brzy by pro podobnou interakci dvojice černých děr mohli dokázat detekovat i gravitační vlny.

Zdroj: NASA’s Goddard Space Flight Center / Phys.org

NASA vizualizaci současně vybrala jako astronomický snímek dne (16. 4. 2021). Z popisku snímku ještě doplnění:
Na videu jsou zborcené sekundární obrazy modré černé díry vidět přes červenou černou díru uvnitř zamotaného červeného disku zborceného gravitací modré černé díry v popředí. Jelikož vidíme červený pohled na modrou a také zároveň vidíme přímo modrou, tak tyto obrazy nám dovolují vidět obě strany modré zároveň. Červené a modré světlo, které pochází z obou černých děr, lze vidět v nejvnitřnějším prstenci světla blízko jejich horizontu událostí zvaném fotonový prstenec. (český překlad Josef Chlachula, Astro.cz).

Gravitační vlny mají ukazovat na existenci obřích neutronových hvězd

Heliová hvězda může mít hmotnost až 10 Sluncí a přitom menší průměr než Slunce. Alejandro …

3 comments

  1. Proc? Nie je to tym, ze sa hmota nachadza blizsie k horizontu? Teda aj gravitacia, aj slapove sily su vacsie, co ohrieva hmotu?

  2. Proč? Nemá to něco společného s tím, že menší díra má… ehm… menší rádius kulového horizontu událostí (což je asi blbost, s ohledem na zakřivení časoprostoru) a proto v blízkém okolí „ostřejší gradient gravitační síly podle vzdálenosti od horizontu“? (naivní představa)

  3. Pavel Houser

    ano, slapove sily budou vetsi u horizontu mensi cerne diry. pokud „to, co hmotu zahriva“, jsou slapove sily, pak by to bylo vysvetlene. naopak horizont je prave misto, odkud uz neutece svetlo, tj. gravitace u vsech horizontu by nemela na velikosti cerne diry prave zaviset….?

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close