과학적 시각화 스튜디오 NASA 두 개의 블랙홀 시스템이 측면에서 어떻게 보이는지 보여주는 비디오를 게시했습니다. 이러한 인상적인 비디오는 교육 목적뿐만 아니라 과학자들이 관찰하는 천문 현상을 이해하는 데 중요합니다.
시뮬레이션은 기관의 웹 사이트에 게시되었으며, 기후 시뮬레이션 센터의 Discover 슈퍼 컴퓨터에서 모델 생성 및 계산을 보여줍니다. NASA. 필요한 모든 계산을 수행하는 데 거의 하루 종일 2,5개 이상의 프로세서 코어가 필요했습니다. 이러한 시각화는 일반 강력한 PC를 작동하는 데 10년이 걸립니다.
아래 영상은 강착원반에서 방출되는 광자의 경로를 계산한 결과입니다. 블랙홀, 뒤틀린 시공간을 통과합니다. 이 천체의 총 질량은 우리 태양의 300억 개입니다. 주황색 강착 원반을 가진 블랙홀은 파란색 강착 원반을 가진 다른 블랙홀보다 두 배나 큽니다.
흥미롭게도 색상은 단순히 명확성을 위해 선택되지 않습니다. 비록 비대하긴 하지만 블랙홀에 떨어지는 물질의 실제 온도 차이를 반영합니다. 비디오에서 상대성 이론이 예측한 여러 가지 효과를 즉시 확인할 수 있습니다. 가장 분명한 것은 중력 렌즈 현상입니다. 이것은 소위 고리 또는 아인슈타인의 아치, 여러 개의 동심 원호 모양 또는 원형 왜곡 및 개체의 재반사처럼 보입니다. 빛이 육중한 물체 근처를 지나갈 때 발생합니다. 그것의 중력은 시공간을 너무 왜곡하여 광자가 마치 렌즈에 있는 것처럼 궤적을 바꿉니다.
지구의 중력 렌즈 효과 덕분에 멀리 있는 물체를 볼 수 있어 빛이 지구에 도달하지 못할 것입니다. 그러나 동전의 반대편도 있습니다. 대부분의 경우 블랙홀과 같은 거대한 물체는 우주에 혼자가 아니며 과학자들에게 흥미로운 천체는 바로 뒤에 있지 않고 지구에 대해 다른 각도에 있습니다. 이 때문에 실제로 하늘의 고리와 호는 가장 단순한 시뮬레이션에서만큼 깔끔하지 않습니다. 먼 은하의 사진은 별의 왜곡과 다중 반사로 가득 차 있습니다.
또한 흥미로운 점:
실제 물체를 광학 효과와 구별하려면 시각화가 필요합니다. 그것들은 거대한 물체의 다른 위치에서 빛이 어떻게 구부러지는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 물론 망원경으로 얻은 과학적 데이터를 해석하는 것이 더 정확합니다.
비디오에서 또 다른 흥미로운 시각적 효과는 상대론적 수차입니다. 블랙홀이 관찰자에게 더 가까울수록 더 작게 보입니다. 측면에서 볼 때, 즉 블랙홀의 회전면에서 보면 강착원반의 한쪽 가장자리가 다른 쪽 가장자리보다 더 밝게 보입니다. 이것은 설명된다 도플러 향상, 이는 관찰자를 향해 이동하는 방사선원이 관찰자에게서 멀어지는 방사선원보다 더 밝게 보인다는 사실로 이어집니다.
전반적으로 NASA의 비디오는 아름다울 뿐만 아니라 흥미로운 세부 정보로 가득 차 있습니다. 세심한 시청자는 주변 세계의 모든 아름다움을 보여주는 몇 가지 더 흥미로운 요소를 볼 수 있습니다. 다행히도 우리는 블랙홀을 즐기기 위해 직접 가까이 갈 필요가 없습니다.
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