NASA、ブラックホールに吸い込まれる瞬間をシミュレーション

ジャカルタ –

私たちが初めて知って以来、人類を悩ませてきた疑問があります。 ブラックホール 1世紀以上前、引き返せない地点を超えて飛び込むのはどんな感じだったでしょうか?

私たちはまだ答えを持っていませんが、現在のデータに基づくと、NASA によって作成された新しいスーパーコンピューターのシミュレーションがおそらく最も正確な推測です。

ブラックホールは、知ることができないもののイメージである可能性があります。 自らの重力で崩壊した巨大な死んだ星の核から形成されたそれらは非常に密度が高いため、その物質は現在物理学では説明できない空間に圧縮されています。

スーパーコンピューターで作られた NASAこのシミュレーションでは、銀河の中心にあるような巨大なブラック ホールの帰還不能点である事象の地平線に近づき、短時間軌道を周回し、事象の地平線を横切るカメラを追跡します。

「人々はよくこのことについて尋ねますが、この想像しがたいプロセスをシミュレーションすることは、相対性理論の数学を宇宙の実際の結果と結びつけるのに役立ちます」と、この可視化を作成した NASA ゴダード宇宙飛行センターの天体物理学者ジェレミー・シュニットマンは語った。 NASA公式サイト。

「そこで、私は 2 つの異なるシナリオをシミュレーションしました。1 つは勇敢な宇宙飛行士の代わりにカメラが事象の地平線を見逃して滑空して戻るシナリオで、もう 1 つはカメラが境界線を越えてその運命を決定するシナリオです」と彼は続けた。

目指すのは、天の川銀河の中心にある怪物に匹敵する、太陽の430万倍の質量を持つ超大質量ブラックホールだ。

「もし選択できるとしたら、超大質量ブラックホールに落ちたいでしょう」とシュニットマン氏は説明する。

「太陽質量約30倍の質量を持つ恒星質量ブラックホールは、事象の地平線がはるかに小さく、潮汐力が強いため、接近する物体が地平線に到達する前に引き裂かれる可能性がある」と同氏は続けた。

これは、ブラック ホールに近い物体の端の重力が反対側の端よりもはるかに強いために起こります。 落下物は麺のように伸びますが、これは天体物理学者がスパゲティ化と呼ぶプロセスです。

シミュレートされたブラックホールの事象の地平線は、地球と太陽の距離の約17%に相当する約2,500万キロメートルに及びます。

降着円盤と呼ばれる渦巻く高温ガスの雲がその周囲を取り囲み、落下時の視覚的な参考となる。

フォトンリングと呼ばれる発光構造も同様で、ブラックホールを1回以上周回した光によってブラックホールの近くに形成されます。 地球から見える星空を背景にシーンを完成させます。

カメラがブラックホールに近づき、速度が光そのものの速度に近づくにつれて、降着円盤と背景の星からの輝きは、レースカーがスピードを上げてスピードを上げていく音のように、ますます明るくなっていきます。

進行方向を見ると、その光はより明るく白く見えました。 ビデオは約6億4000万キロメートル離れたカメラから始まり、ブラックホールがすぐに視界を埋め尽くします。

その過程で、ブラック ホールの円盤、フォトン リング、夜空はますます歪み、それらの光がますます歪んだ時空を通過するにつれて複数の画像を形成することさえあります。

リアルタイムでは、カメラが事象の地平線に到達するまでに約 3 時間かかり、途中で 30 分間の軌道をほぼ 2 周しました。 しかし、遠くから観察している人にとって、カメラは決してそこに到達することはできません。

地平線に近づくほど時空の歪みが大きくなるため、カメラの画像の速度が遅くなり、静止したように見えます。 天文学者がもともとブラックホールを「凍った星」と呼んだのはこのためです。

事象の地平線では、時空そのものさえも、宇宙の速度限界である光の速度で内側に流れ込みます。 内部に入ると、カメラとカメラが通過する時空の両方がブラックホールの中心に向かって突進します。

「カメラが地平線を越えると、スパゲッティ化による破壊はわずか 12.8 秒以内に起こります」とシュニットマン氏は語った。

そこから特異点まではわずか 12 万 8,000 キロメートルです。 この旅の最後の部分もあっという間に終わります。

別のシナリオでは、カメラは事象の地平線の近くを周回しますが、それを横切ることはなく、安全な場所に逃げます。

母船の同僚がブラックホールから遠く離れたところにいる間に、宇宙飛行士が往復6時間の宇宙船を飛行した場合、その宇宙飛行士は同僚より36分若くして帰還することになる。

これは、強い重力源の近くや光の速度に近づくと、時間の進み方が遅くなるからです。

「この状況はさらに極端になる可能性がある」とシュニットマン氏は語った。 「2014年の映画『インターステラー』で描かれたように、ブラックホールが急速に回転すると、対応するものよりも数年若返って戻ることになる」と同氏は付け加えた。

ビデオを見る “NASAがブラックホールに吸い込まれるシミュレーションを作成」

(RNS/RNS)