Что будет, если оказаться в черной дыре: симуляция от астрофизика НАСА

Известная поговорка астрофизиков гласит: если долго всматриваться в черную дыру, то начнешь замечать, как черная дыра всматривается в тебя. И для тех, кто хочет испытать это на себе, в НАСА создали увлекательную симуляцию, с которой каждый узнает, каково это — прыгнуть за пределы точки невозврата.

До сих пор ученые не могли во всех красках объяснить, что там, за черными дырами. Но появление суперкомпьютерного моделирования буквально развязало астрофизикам руки. Один из таких энтузиастов, Джереми Шнитман из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, смоделировал два разных сценария. В одном из них камера (дублер отважного астронавта) не попадает в горизонт событий и возвращается обратно, а в другом пересекает границу.

Чтобы создать такой симулятор, Шнитман с коллегами использовал суперкомпьютер Discover в Центре климатического моделирования НАСА. Они сгенерировали около 10 терабайт данных. С помощью суперкомпьютера это удалось сделать за пять дней, хотя, по признанию астрофизика, на любом обычном ноутбуке такого результата пришлось бы ждать минимум десять лет.

Пункт назначения визуализации — сверхмассивная черная дыра, масса которой в 4,3 миллиона раз превышает массу Солнца.

Что будет, если оказаться в черной дыре: видео

Горизонт событий моделируемой черной дыры охватывает около 25 миллионов километров, то есть как 17% расстояния от Земли до Солнца. На симуляторе можно увидеть, как плоское вращающееся облако горячего светящегося газа, называемое аккреционным диском, окружает его и служит визуальным ориентиром во время падения. То же самое происходит со светящимися структурами, называемыми фотонными кольцами, которые формируются ближе к черной дыре из света, который облетел ее один или несколько раз.

По мере того как камера приближается к черной дыре, достигая скорости, все более близкой к скорости света, свечение аккреционного диска и звезд на заднем плане усиливается почти так же, как усиливается звук приближающегося гоночного автомобиля. Их свет кажется ярче и белее, если смотреть в направлении движения.

На смоделированных видео можно увидеть, как черная дыра быстро заполняет поле зрения. По пути диск черной дыры, фотонные кольца и ночное небо все больше искажаются и образуют множественные изображения, поскольку их свет пересекает все более искривленное пространство-время.

Оказавшись внутри, камера и пространство-время, в котором она движется, устремляются к центру черной дыры — одномерной точке сингулярности, где законы физики, какими мы их знаем, перестают действовать.

В альтернативном сценарии камера движется по орбите близко к горизонту событий, но никогда не пересекает его и ускользает в безопасное место. Если бы астронавт управлял космическим кораблем в этом путешествии туда и обратно, в то время как его коллеги на базовом корабле оставались далеко от черной дыры, он вернулся бы на 36 минут моложе своих коллег. Вблизи сильного источника гравитации и при движении со скоростью, близкой к скорости света, время течет медленнее.

Как выглядит поверхность Солнца с близкого расстояния, смотрите здесь.