Dieser Tag ist gekommen. Jetzt können wir die realistischste Visualisierung des Schwarzen Lochs genießen. Lernen Sie sozusagen den Alltag dieser Weltraummonster besser kennen. Tatsache ist, dass die NASA ein beeindruckendes Rendering eines simulierten Schwarzen Lochs veröffentlicht hat, das zeigt, wie die extremen Gravitationskräfte, die von diesen massiven Objekten erzeugt werden, das Licht um sie herum verzerren und einen verzerrenden Spiegeleffekt erzeugen. Die Visualisierung aus verschiedenen Blickwinkeln zeigt die Überreste von Sternen, die infolge von Supernova-Explosionen starben.
Wie sieht ein Schwarzes Loch aus?
Wenn Sie nach dem Betrachten dieser Visualisierung nicht vollständig verstehen, was passiert, werden wir Ihnen dies mitteilen. Eines der bemerkenswertesten Merkmale dieses Videos ist die "Akkretionsscheibe" des Schwarzen Lochs - eine heiße, dünne, sich drehende Scheibe, die aus Materie besteht, die sich langsam in die Mitte des Objekts windet. Während die Substanz absorbiert wird, wird das von ihr emittierte Licht verzerrt, wodurch ein charakteristisches Erscheinungsbild entsteht.
Ein Standbild aus einem NASA-Simulationsvideo.
Das Material in der Scheibe, das der Mitte am nächsten liegt, bewegt sich unglaublich schnell und dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die der Lichtgeschwindigkeit nahe kommt. Währenddessen bewegen sich die äußeren Teile der Scheibe etwas langsamer. Wenn wir ein schwarzes Loch von der Seite betrachten, erscheint die linke Seite der Akkretionsscheibe heller als die rechte. Dies kann durch ein als "Doppler-Strahlung" bekanntes Phänomen erklärt werden, bei dem sich die scheinbare Helligkeit von Materie, die sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt, unter dem Einfluss von Phänomenen ändert, die in Albert Einsteins Relativitätstheorie beschrieben sind.
Wenn wir jedoch ein Schwarzes Loch direkt von Angesicht zu Angesicht betrachten, sind die Helligkeitsunterschiede nicht sichtbar, da sich die Materie auf der Platte nicht bewegt. Im Zentrum der Visualisierung befindet sich ein lichtfreier Bereich, der als "Schatten des Schwarzen Lochs" bezeichnet wird und etwa doppelt so groß ist wie der Ereignishorizont - ein Punkt außerhalb des Schwarzen Lochs, an dem aufgrund der starken Anziehungskraft selbst Licht nicht entweichen kann. Jenseits des Ereignishorizonts funktionieren alle bekannten Gesetze der Physik nicht und die Schwerkraft ist unendlich.
Werbevideo:
Schließlich wird ein aufmerksamer Beobachter den „Ring der Photonen“bemerken, der die Mitte des Schwarzen Lochs umrahmt. Es sieht aus jedem Blickwinkel im Render fast identisch aus. Tatsächlich kann Licht das Schwarze Loch mehrmals umkreisen, bevor es entweicht und für uns sichtbar wird.
Wie entstand die Visualisierung des Schwarzen Lochs?
Der Bildschöpfer Jeremy Schnittman vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, sagt, Simulationen wie diese helfen uns, genau zu verstehen, was Albert Einstein meinte, als er beschrieb, wie die Schwerkraft das Gewebe der Raumzeit verzerrt. Wissenschaftler stellen fest, dass Visualisierungen bis vor kurzem durch Vorstellungskraft und Computerprogramme eingeschränkt waren. Dank der Bemühungen von Spezialisten können wir jetzt sehen, wie ein echtes Schwarzes Loch lebt.
Erinnern wir uns daran, dass Wissenschaftler, die mit dem globalen Netzwerk von Radioteleskopen Event Horizon zusammenarbeiten, im April dieses Jahres Geschichte geschrieben haben, indem sie der Welt ein Bild eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87 gezeigt haben, das sich in einer Entfernung von 53 Millionen Lichtjahren von der Erde befindet. Experten zufolge hat fast jede Galaxie im Universum ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum.
Laut den Wissenschaftlern, die an dem Video gearbeitet haben, war der Prozess in zwei Schritte unterteilt. Zunächst wurde ein Computerprogramm geschrieben, um zu berechnen, wie sich Licht um ein Schwarzes Loch bewegt und wie es aus der Ferne aussehen würde. Andere Elemente, die das Schwarze Loch umkreisen, wurden dann modelliert, einschließlich Magnetfelder. Was wir im Video sehen, ist das Ergebnis der Kombination zweier Programme.
Die Kombination dieser Videos mit anderen wissenschaftlichen Daten macht deutlich, wie schön und gleichzeitig einschüchternd die allgemeine Relativitätstheorie ist. Stellen wir uns vor, die Raumfahrt ist Realität geworden. Wie würde ein Astronaut ein Schwarzes Loch sehen, wenn er in der Nähe wäre? Experten glauben, dass das, was er sehen würde, fast genauso aussah wie im Video.
Lyubov Sokovikova
