Μια Μαγεία στον Κόσμο του Απείρου: Το Μυστηριώδες Ταξίδι Μέσα σε μια Μαύρη Τρύπα
Τι θα συνέβαινε αν ξαφνικά βρισκόμασταν να «πέφτουμε» μέσα σε μια μαύρη τρύπα;
Οι μαύρες τρύπες παραμένουν από τα πιο γοητευτικά και ανεξιχνίαστα φαινόμενα του σύμπαντος. Παρά το γεγονός ότι η φύση τους είναι άκρως πυκνή, με ύλη συμπιεσμένη σε μια περιοχή που ακόμα ξεπερνά τη φαντασία μας, οι επιστήμονες αγωνίζονται να κατανοήσουν τι συμβαίνει στο...
εσωτερικό τους.Ο αστροφυσικός Τζέρεμι Σνίτμαν από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA ανέλαβε να μας φέρει πιο κοντά σε αυτή την αινιγματική πραγματικότητα, δημιουργώντας μια εκπληκτική προσομοίωση βασισμένη στα πιο πρόσφατα δεδομένα.
«Οι ερωτήσεις για το τι κρύβεται εκεί μέσα είναι συχνές, και αυτή η προσομοίωση με βοηθά να μεταφράσω τα μαθηματικά της σχετικότητας σε οπτικές εμπειρίες που όλοι μπορούμε να κατανοήσουμε», εξηγεί ο Σνίτμαν.
Στην προσομοίωση, ο επιστήμονας φαντάστηκε δύο διαφορετικά σενάρια: το πρώτο όπου μια κάμερα — συμβολίζοντας έναν τολμηρό αστροναύτη — φτάνει στα όρια της μαύρης τρύπας, αλλά απομακρύνεται πριν περάσει το σημείο χωρίς επιστροφή, και το δεύτερο όπου η κάμερα περνά αυτό το όριο, εισέρχεται στη μαύρη τρύπα και παραμένει εκεί για πάντα.
Οι μαύρες τρύπες δημιουργούνται όταν μεγάλοι αστέρες καταρρέουν υπό τη δική τους βαρύτητα, συγκεντρώνοντας τεράστια μάζα σε ένα απειροελάχιστο σημείο. Η βαρυτική τους δύναμη είναι τόσο ισχυρή, που ούτε το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από το εσωτερικό τους — γι’ αυτό και το εσωτερικό τους παραμένει εντελώς άγνωστο.
Χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα επιστημονικά στοιχεία, η προσομοίωση του Σνίτμαν φωτίζει το πώς λειτουργεί η σχετικότητα του Αϊνστάιν σε αυτές τις ακραίες συνθήκες και συνοδεύεται από ένα ειδικό βίντεο 360 μοιρών, που επιτρέπει στους θεατές να «κοιτάξουν γύρω» μέσα στη μαύρη τρύπα.
Για να πετύχει αυτήν την απεικόνιση, ο Σνίτμαν συνεργάστηκε με τον Μπράιαν Πάουελ και αξιοποίησε τον υπερυπολογιστή Discover της NASA. Η προσομοίωση παρήγαγε περίπου 10 terabytes δεδομένων — όσο το μισό της Βιβλιοθήκης του Κογκρέσου σε κείμενο — και χρειάστηκε πέντε μέρες για να ολοκληρωθεί, χρησιμοποιώντας μόνο το 0,3% των 129.000 επεξεργαστών του υπερυπολογιστή.
Ο προορισμός της «κάμερας» είναι μια τεράστια μαύρη τρύπα με μάζα 4,3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μας — παρόμοια με αυτή που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας.
Ο Σνίτμαν εξηγεί ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι πιο «ευνοϊκές» για να τις εξερευνήσει κάποιος σε σχέση με τις μικρότερες αστρικής μάζας, όπου οι τεράστιες παλιρροϊκές δυνάμεις μπορούν να διαλύσουν οτιδήποτε πλησιάζει πολύ κοντά, σε μια διαδικασία που οι επιστήμονες αποκαλούν «σπαγγέτιση».
Ο ορίζοντας γεγονότων της συγκεκριμένης μαύρης τρύπας εκτείνεται σε δεκάδες εκατομμύρια μίλια και περιβάλλεται από ένα λαμπερό δίσκο καυτού αερίου και φωτονικών δακτυλίων — εικόνες που αλλάζουν συνεχώς καθώς η κάμερα πλησιάζει, προκαλώντας οπτικές παραμορφώσεις και πολλαπλές αντανακλάσεις.
Καθώς η κάμερα πλησιάζει ταχύτητες που προσεγγίζουν αυτήν του φωτός, η λάμψη του δίσκου και των αστέρων ενισχύεται με έναν τρόπο παρόμοιο με τον ήχο ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου που πλησιάζει.
Η προσομοίωση δείχνει πως, από μακριά, θα φαινόταν ότι η κάμερα δεν θα περνούσε ποτέ τον ορίζοντα γεγονότων, λόγω της επιβράδυνσης του χρόνου σε αυτές τις ακραίες συνθήκες — εξού και ο πρώτος όρος «παγωμένα αστέρια» για τις μαύρες τρύπες.
Μόλις διασχίσει αυτό το όριο, η κάμερα (ή ο τολμηρός αστροναύτης) θα βρεθεί να ορμά προς το κέντρο της μαύρης τρύπας — την ιδιομορφία — όπου οι φυσικοί νόμοι που γνωρίζουμε παύουν να ισχύουν.
Στο δεύτερο σενάριο, η κάμερα πλησιάζει και περιφέρεται κοντά στον ορίζοντα γεγονότων, αλλά επιστρέφει σώα. Εάν μάλιστα επρόκειτο για αστροναύτη που έκανε το ταξίδι με διαστημόπλοιο, θα επέστρεφε νεότερος σε σχέση με όσους έμειναν μακριά — ένα φαινόμενο που οφείλεται στην επιβράδυνση του χρόνου κοντά σε ισχυρή βαρυτική πηγή.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου