科学可视化工作室 美国航空航天局 发布了一段视频，展示了一个由两个黑洞组成的系统从侧面看起来如何。 这些令人印象深刻的视频不仅是为了教育目的而制作的，它们对于理解科学家观察到的天文现象也很重要。
该模拟已发布在该机构的网站上，它显示了模型的创建及其在气候模拟中心的 Discover 超级计算机上的计算 美国航空航天局. 为了执行所有必要的计算，花费了将近一整天的时间和超过 2,5 个处理器内核。 这样的可视化需要一台功能强大的普通 PC 运行 10 年。
下面的视频显示了计算吸积盘发射的光子路径的结果 黑洞，它穿过扭曲的时空。 这些天体的总质量是我们太阳的 300 亿倍。 具有橙色吸积盘的黑洞的质量是另一个具有蓝色吸积盘的黑洞的两倍。
有趣的是，选择颜色并不是为了清晰起见。 它们虽然肥大，但反映了落入黑洞的物质温度的真实差异。 在视频中，您可以立即注意到相对论预测的几种效应。 最明显的一个是引力透镜。 这是一种光学现象，由所谓的环或 爱因斯坦的拱门，看起来像多个同心圆弧形或圆形扭曲和物体的再反射。 当光经过一个巨大的物体附近时，它们就会出现。 它的引力扭曲了时空，以至于光子改变了轨迹，就像在透镜中一样。
多亏了来自地球的引力透镜，你可以看到如此遥远的物体，否则它们的光将永远无法到达我们的星球。 但也有硬币的另一面——在大多数情况下，像黑洞这样的大质量天体在太空中并不孤单，科学家们感兴趣的天体也不在它们的正后方，而是相对于地球处于不同的角度。 正因为如此，在现实中，天空中的光环和弧线远不像最简单的模拟那样整齐——遥远星系的照片充满了扭曲和恒星的多次反射。
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为了将真实物体与光学效果区分开来，需要可视化。 它们有助于了解光线如何在大质量物体的不同位置弯曲。 当然，解释通过望远镜获得的科学数据更准确。
视频中另一个有趣的光学效应是相对论像差：当黑洞离观察者越近时，它们看起来越小。 从侧面看，也就是从黑洞的旋转平面看，吸积盘的一个边缘看起来比另一个边缘更亮。 这是解释 多普勒增强，这导致一个事实，即朝向观察者移动的辐射源看起来比远离他的辐射源更亮。
总的来说，NASA 的视频不仅漂亮，而且充满了有趣的细节。 细心的观众会注意到几个更有趣的元素，它们展示了周围世界的所有美丽。 幸运的是，我们不需要自己靠近黑洞就可以享受它们。
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