NASA визуализировала черную дыру

На сайте NASA была опубликована новая визуализация окрестностей сверхмассивной черной дыры. Считается, что такие объекты находятся в ядрах большинства галактик. Видео демонстрирует окружающий черную дыру аккреционный диск, который состоит из падающего на нее вещества, и различные оптические эффекты, связанные с искривлением световых лучей в сверхмощном гравитационном поле.

Вещество диска на более высоких орбитах движется с меньшими орбитальными скоростями, чем на более близких к центральному телу. Поэтому соприкосновение материи из разных «слоев» приводит к ее разогреву. Этот процесс сопровождается интенсивным выделением энергии, которую можно зарегистрировать при помощи телескопов. Как правило, основная часть излучения аккреционных дисков вокруг сверхмассивных черных дыр приходится на рентгеновский диапазон.

Также стоит обратить внимание на то, что левая сторона диска заметно ярче правой. Это наглядная иллюстрация эффектов теории относительности. Газ в левой части движется по отношению к нам с большой скоростью и выглядит более ярким. Газ в правой части, наоборот, удается от нас, из-за чего кажется, что он тусклее.

Ближе к черной дыре гравитационный «изгиб» света становится настолько большим, что мы можем видеть нижнюю сторону аккреционного диска как яркую дугу под круглым темным силуэтом. Это т.н. фотонное кольцо состоит из множества колечек, которые постепенно становятся слабее и тоньше. Они образованы фотонами, облетевшими черную дыру два, три, а иногда и более раз, прежде чем они, наконец, вырвались из ее гравитационных объятий и достигли наших глаз. Кольцо очерчивает «тень» — область, примерно вдвое превышающую по размеру горизонт событий. Такое название получила «точка невозврата»: все, что пересекло этот горизонт (будь то вещество или излучение), уже никогда не сможет вырваться за его пределы.