Çarpıcı yeni NASA simülasyonu sizi bir kara deliğe daldırıyor: ScienceAlert

Bu, kara delikleri ilk öğrendiğimizden beri insanlığın aklını kurcalayan bir soru. Bir asırdan biraz daha uzun bir süre önce: Geri dönüşü olmayan noktanın ötesine dalmak nasıl olacak?

Hala bir cevabımız yok ama yeni süper bilgisayar simülasyonu mevcut verilere dayanarak yaptığımız en iyi tahmin.

“İnsanlar sıklıkla bunu soruyor ve bu hayal edilmesi zor süreçleri simüle etmek, göreceli matematiği gerçek evrendeki gerçek sonuçlarla ilişkilendirmeme yardımcı oluyor.” astrofizikçi Jeremy Schnittman diyor NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden.

“Böylece iki farklı senaryoyu simüle ettim; biri cesur bir astronotun yerini alan kameranın olay ufkunu ıskalayıp geri fırladığı, diğeri ise sınırı geçerek kaderini belirlediği senaryo.”

border-frame = “0” izin = “ivme ölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; resim içinde resim; web paylaşımı” Referrerpolicy = “strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

Bilinmeyen, merakımızın alevi gibidir ve kara delikler de bilinemeyenin bir modeli olabilir. Kendi yerçekimi altında çöken büyük ölü yıldızların çekirdeklerinden oluşurlar ve o kadar yoğundurlar ki, maddeleri şu anda fizik açısından tarif edilemez bir uzaya sıkıştırılmıştır.

Ancak bu baskının bir sonucu da olay ufku; Yerçekiminin o kadar güçlü olduğu, ışık hızının bile kaçış hızına ulaşmaya yetmediği neredeyse küresel bir sınır.

Bu, olay ufkunun ötesinde ne olduğunu bilmemizin hiçbir yolu olmadığı anlamına gelir. Işık, evreni keşfetmek için kullandığımız ana araçtır. Bir kara deliğin içinden ışık göremezsek, orada ne olduğunu bilemeyeceğiz.

Teoride bile öyleyiz Paradokslarla karşılaşırsınız Bir gözlemcinin bakış açısından bilgi olay ufkunda korunurken, sınırı geçen bir nesnenin bakış açısından sonsuza kadar kilitlenir.

Ancak ışığın ve maddenin kara deliklerin etrafında hareket etme şekline dayanarak bildiğimiz şey, olay ufkunun etrafındaki çekim sisteminin tamamen saçma olduğudur. Bazı durumlarda atomlara çok yaklaşan herhangi bir şey, ilgili kuvvetler tarafından atomlara çekilir. Bunun gerçekleştiği kesin nokta, söz konusu kara deliğin kütlesine bağlıdır. Yıldız kütlesiVeya kütle başına yaklaşık 100 güneşe kadar; Veya Güneş’in kütlesinin milyonlardan milyarlara kadar olan kütlesiyle süper kütleli.

border-frame = “0” izin = “ivme ölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; resim içinde resim; web paylaşımı” Referrerpolicy = “strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

“Eğer seçme şansın olsaydı devasa bir kara deliğin içine düşmek isterdin.” Schnittman diyor.

“Yaklaşık 30 güneş kütlesine sahip olan yıldız kütleli kara delikler, çok daha küçük olay ufuklarına ve daha güçlü gelgit kuvvetlerine sahip olup, yaklaşan nesneleri ufka ulaşmadan önce parçalayabilir.”

Son yıllardaki şaşırtıcı ilerlemeler bize kara delikleri çevreleyen uzay hakkında zengin veriler sağladı. Sırasıyla M87 galaksilerinin ve kendi galaksimizin merkezlerinde yer alan süper kütleli kara delikler M87* ve Yay A*, muhteşem doğrudan görüntüleme kampanyalarının konusu olmuştur. Kara deliğin kendisi elbette hala görünmez, ancak her bir kara deliğin etrafındaki parlayan malzeme bulutlarından gelen ışık, bize kütleçekimsel ortamın benzeri görülmemiş bir görüntüsünü verdi.

NASA için çok sayıda kara delik simülasyonu üreten Schnittman, yeni versiyonunu Yay A*’ya çok benzeyen süper kütleli bir kara deliğe dayandırdı. Yaklaşık 4,3 milyon güneşe eşdeğer kütleye sahip bir kara delikle başladı ve yine Goddard’dan veri bilimcisi Brian Powell ile birlikte verilerini NASA’nın Discover süper bilgisayarına besledi.

border-frame = “0” izin = “ivme ölçer; otomatik oynatma; panoya yazma; şifreli ortam; jiroskop; resim içinde resim; web paylaşımı” Referrerpolicy = “strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

Beş gün boyunca çalıştırıldıktan sonra program, bilim adamlarının süper kütleli bir kara deliğe düşmenin nasıl bir his olduğuna dair birkaç video oluşturmak için kullandığı 10 terabaytlık veri üretti. Tipik bir dizüstü bilgisayarda bu 10 yıl sürebilir.

Kamera simülasyonu kara deliğin yaklaşık 640 milyon kilometre (400 milyon mil) uzağında başlatıyor ve içeriye doğru hareket ediyor. Yaklaştıkça kara deliği çevreleyen madde diski ve foton halkası olarak bilinen iç yapı daha da görünür hale geliyor.

Bu unsurlar ve uzay-zaman, kamera yaklaştıkça daha da bozulur. Son olarak olay ufkunun ötesine inmeden önce kara deliğin etrafında yaklaşık iki tur atıyor ve yalnızca 12,8 saniye sonra parçalanıyor.

Diğer versiyonda ise kamera, çekim kuvvetinden kurtulup uçup gitmeden önce kara deliğe yaklaşıyor.

Bir noktada olay ufkunun ötesindeki çevre hakkında daha fazla şey öğrenebileceğimizi düşünmek güzel olurdu. Bu arada, kendi gezegenimizin güvenliğinden dolayı, onun çevresinde var olabilecek uzay-zamanın tuhaf tadının tadını çıkarabiliriz.