27.09.2019

NASA poprawia twórców Interstellar. Oto fascynująca wizualizacja czarnej dziury

Jak wygląda coś, czego wedle intuicyjnego rozumowania nie powinno być nawet widać? Czarne dziury cechują się tak silną grawitacją, że nawet światło nie jest w stanie się uwolnić. Nie szkodzi.

Jak bardzo wadliwa jest nasza ekonomia w kontekście rozwoju nauki najlepiej ilustruje fakt, że pierwsza i relatywnie dokładna wizualizacja czarnej dziury powstała na potrzeby… rozrywki. Wszystko za sprawą Christophera Nolana, filmowca wręcz obsesyjnie dbającego o realizm wizualny swoich filmów. I którego, tak na marginesie, jestem wielkim fanem.

W jego dziele science-fiction pod tytułem Interstellar jednym z najistotniejszych elementów scenografii jest czarna dziura. Nolanowi bardzo zależało, by ta wyglądała tak realistycznie, jak tylko jest możliwe. A gdy okazało się, że tak na dobrą sprawę to do końca nie wiadomo jak owa czarna dziura powinna w zasadzie wyglądać, reżyser zatrudnił do pomocy znanego astrofizyka: Kipa Thorne’a i zapewnił budżet do badań.

Thorne przekazał rendererom speców od efektów specjalnych odpowiednie wzory i wyliczenia, a gdy te skończyły swoją pracę, oczom zdumionych inżynierów ukazała się otoczona świetlistą materią czarna kula. Efekty prac nad filmem Interstellar trafiły do licznych naukowych publikacji.

Teraz przyszedł czas na wizualizację od NASA. Tak wygląda czarna dziura.

Podobnie jak w wizualizacji z filmu, również i tutaj widzimy jak czarna dziura przez swoją potężną grawitację zniekształca swój wygląd, wypaczając otaczające je światło i materię. Materia wirująca najbliżej omawianego ciała niebieskiego poruszają się z prędkością bliskiej prędkości światła. To rozświetlone otoczenie czarnej dziury nazywamy dyskiem akrecyjnym.

Warto też zwrócić uwagę, że lewa strona dysku akrecyjnego wydaje się jaśniejsza. To nie błąd w wizualizacji: materia po lewej stronie porusza się z ogromną prędkością w stronę obserwatora, a po prawej w przeciwnym kierunku. A zatem, według teorii względności Einsteina, ta po lewej musi być postrzegana jako jaśniejsza.

Na razie jednak to tylko symulacja. Najlepsze prawdziwe zdjęcie czarnej dziury zostało wykonane 10 kwietnia bieżącego roku przez teleskop Event Horizon. Prezentuje się ono, w zestawieniu do powyższych renderów, całkiem skromnie: