Čierna diera je taký zvláštny jav, že vedci, ktorí predložili túto myšlienku, verili, že v skutočnosti nemôžu existovať. Sú tvorené z obrovských rozbitých hviezd a ich hmotnosť je taká hustá, že nič nemôže uniknúť zovretiu ich gravitačného ťahu, vrátane svetla. Čierne diery skresľujú časopriestor a vedci sa neustále pýtajú: ako by mohli vyzerať? Možno ich budeme môcť vidieť pomocou ďalekohľadu Event Horizon, ale ešte v roku 1979 vytvoril Jean-Pierre Lumine prvý „obraz“iba pomocou vtedajšieho počítača s diernymi štítkami, množstvom matematických výpočtov a atramentu.
Problém zobrazenia čiernej diery spočíva v tom, že podľa definície nemôže emitovať svetlo. Našťastie, veľké čierne diery sa zvyčajne nachádzajú vedľa iných hviezd a odsávajú z nich hmotu, čo si astronómovia môžu v zásade všimnúť. "Keď [plyny z hviezd] vstupujú do čiernej diery, čoraz viac sa ohrieva a nakoniec začne emitovať žiarenie." Toto je dobrý zdroj svetla: akrečné krúžky svietia a osvetľujú centrálnu čiernu dieru, “píše Lumine vo svojom blogu.
Charakteristickým rysom čiernej diery je jej hranica ako „horizontu udalostí“, bodu, z ktorého niet návratu hmoty a svetla. Hmota na jej periférii, nasávaná z blízkych hviezd, vytvára „akrečný disk“, ktorý je v Interstellar vykreslený ako dva jasné kolmé disky. Ale to je len ilúzia - na rovníku je iba jeden disk, ale svetlo je ohnuté kvôli extrémnej gravitácii čiernej diery (gravitačné šošovky).
Lumineho kresba zobrazuje dva ďalšie dôležité javy, ktoré nie sú pozorované v medzihviezdnom priestore. Prvým je skutočnosť, že energia a svetlo sú silnejšie bližšie k okraju čiernej diery a slabšie na diaľku. Ďalším je Dopplerov jav, ktorý je spôsobený otáčaním akrečného disku, vďaka ktorému sa svetlo javí na jednej strane jasnejšie, v závislosti od smeru otáčania. Na obrázku Lumine sa akrečný disk otáča proti smeru hodinových ručičiek, takže jeho svetlo sa blíži k pozorovateľovi zľava a ustupuje z pravej strany, čím sa rozjasňuje ľavá strana.
To všetko spôsobuje, že čierna diera sa stáva oveľa jasnejšou v strede a vľavo, ako je to znázornené na kresbe Lumine, na rozdiel od čiernej diery Gargantua vytvorenej grafickým tímom Interstellar. „Realistický obraz by mal vykazovať silnú asymetriu jasu disku, takže jedna strana je oveľa jasnejšia a druhá oveľa slabšia,“hovorí.
Výsledkom práce vedca je obraz, ktorý sa považuje za najrealistickejší. Neskoršie počítačové modely vytvorené v NASA ukazujú rovnaké určujúce prvky - tenký „prstenec fotónov“v strede, Dopplerovo posunuté svetlo a disk s dvojitým prírastkom spôsobený gravitačnými šošovkami. Pre nadšenca s diernymi štítkami a atramentom to teda vyšlo celkom dobre.
Propagačné video:
Sergey Lukavsky