За горизонтом событий: Мир из черной дыры

Самые поразительные вещи во Вселенной нам никогда не увидеть и не пережить. Что, к примеру, предстанет перед глазами человека, падающего в черную дыру? Что открывается за горизонтом событий? Это можно только посчитать. Ученые провели моделирование – а компьютер выдал картинки.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Зрелищное исследование, посвященное физике черных дыр, провели Эндрю Гамильтон (Andrew Hamilton) и Гэвин Полемус (Gavin Polhemus). Они не просто нарисовали воображаемую трехмерную модель событий, происходящих у самой границы черной дыры и дальше, в ее недрах, но создали настоящие картины релятивистской модели этого процесса. Итак, что же там, за горизонтом?

Но прежде стоит напомнить, что в случае черной дыры речь идет о горизонте событий. Упрощенно говоря, это воображаемая граница, до которой мы еще можем видеть события и хотя бы теоретически повлиять на них, но после которой материя начинает падать в черную дыру — и перейдя которую ничто, даже свет, уже не может вернуться обратно.

Черная дыра характеризуется всего тремя параметрами — массой, зарядом и спином. Они считаются едва ли не самыми «простыми» объектами, намного проще звезд или планет. Именно это и позволило создать впечатляющие картинки: для других тел подобные расчеты плка невозможны. И то — в работе ученые использовали простейший вид черной дыры, не имеющей ни заряда, ни спина. Геометрия окружающего пространства определяется только одним: массой сферической черной дыры.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В этом пространстве можно выделить четыре зоны (взгляните на иллюстрацию слева). Первая — еще вполне безопасная, в которой круговые орбиты других тел не нарушаются, и они могут оставаться там сколько угодно долго. Но представим, что мы направились дальше. Мы попадем во вторую зону, круговые орбиты здесь нестабильны, а затем и в третью, где притяжение черной дыры уже начинает засасывать в себя все подряд. Чтобы оставаться в этой зоне, придется постоянно держать включенными двигатели звездолета. Иначе нас ждет красная зона за горизонтом событий — отсюда уже ничто не выберется.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Но работа эта отнюдь не чисто «увеселительная», из нее ученые делают и вполне серьезные выводы. Такие вычисления помогают лучше понять, как действуют известные физические законы в недоступных недрах черных дыр, и как они меняются с переходом через горизонт событий.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

А в остальном — приглашаем посмотреть картинки.

Картинка первая

Вверху: Если позади черной дыры находится яркий объект, свет от него будет сильно отклоняться из-за гравитационного линзирования, и нам из звездолета будет видно только светящееся кольцо. Внизу: У настоящей черной дыры координатной сетки, конечно, нет. Но если мы спроецируем ее на дыру на экране нашего звездолета, то увидим одновременно оба ее полюса — и все из-за того же линзирования.

Картинка вторая

Вверху: На расстоянии примерно в 1,5 раза большем радиуса дыры имеется фотонная сфера — область, в которой частицы света, теоретически, могут оставаться на постоянной круговой орбите. На практике, они там надолго не задерживаются. Внизу: Пересекая горизонт событий, можно ожидать, что мы пересечем пространственную сетку, которая визуально обозначает его. Но ничего подобного: горизонт словно разделяется на части, охватывая нас и сверху и снизу.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Картинка третья

Вверху: Принято думать, что с этого момента нас должна была бы окружать темнота. Но нет: звездное небо над нами остается, оно просто быстро сжимается, будто горизонт восстает все выше. Теперь нас не спасут никакие фантастические двигатели. Внизу: Теперь мы превращаемся в спагетти: нас невероятно растягивает вдоль вертикальной оси и сжимает вдоль горизонтальной. Это — проявление приливных сил, действующих на любой протяженный объект со стороны неоднородного гравитационного поля.

Картинка четвертая

Вверху: Все ближе к сингулярности в самом сердце черной дыры. Те же приливные силы заставляют всю остальную Вселенную выглядеть, как тонкая светящаяся полоса. Излучение над и под ней центральной полосой заметно смещается в красную сторону, а по сторонам — в синюю. Саму сингулярность увидеть невозможно никак: весь свет идет к ней, и ничто — от нее. Внизу: В центре черной дыры — точка сингулярности, где наши измерения бесконечно искривлены и где нет уже ничего, ни времени, ни пространства.

Руслан Михалев
Руслан Михалев 19 Декабря 2018, 14:46
Это просто смешно
matvey61
matvey61 15 Мая 2009, 13:05
Понять бесконечную Вселеную нельзя - она создаст еще столько же загадок, из которых вытекут лишь теории и гипотезы. Ей можно только бесконечно удивляться... и любоваться. Смотрите в небо =)
moscowno1
moscowno1 16 Апреля 2009, 21:04
"окажется всего-лишь атомом ничтожной величины где-нибудь в вашей чайной ложечке...или пылинкой,которую съел ваш пылесос..." пылинкой вряд ли, тогда гравитационная сила на вскидку будет больше э-м сил, следовательно пылинка сможет притягивать атомы другого вещества и за Н-ное время разовьется во вполне большую черную дыру. А вы считаете, что на Земле вполне возможно существование микроскопичесих черных дыр?
sazonov313
sazonov313 16 Апреля 2009, 19:04
Черная дыра выделяет гамма-излучение только когда "кормится", так ее и находят, но не "кормящуюсю" дыру можно найти когда она проходит между светящимся объектом и наблюдателем.
Баир Урмакшинов
Баир Урмакшинов 16 Апреля 2009, 15:04
не впечатлило что-то меня. многое недоработано.
tirman
tirman 16 Апреля 2009, 12:04
Красиво. Дух захватывет. Надо найти в FullHD
3979407
3979407 16 Апреля 2009, 11:04
Чуть со стулом туда не ушел.
weise-sport
weise-sport 16 Апреля 2009, 09:04
в расчетах ученых не учтены многие параметры, поэтому моделирование не совпадает с реальностью.
Юрий Скорняков
Юрий Скорняков 16 Апреля 2009, 09:04
Обалденно!!!
stdionis
stdionis 15 Апреля 2009, 23:04
Очень красиво, хотя я не думаю что реальность совпадает с моделированием