Emil, Csanád, Vilmos2024. május 28., kedd
Tudomány

Ez a látvány fogadná azt, aki belezuhan egy fekete lyukba

National Geographic Magyarország

A NASA új szuperszámítógépes szimulációval lepte meg azokat, akik kíváncsiak rá, mit lehet látni egy fekete lyukba zuhanás közben.

Forrás: NASA

A NASA Goddard Űrközpontjának Discover nevű szuperszámítógépe általában olyan, a hétköznapi életünk szempontjából fontos munkát végez, mint az éghajlatváltozással kapcsolatos számítások. Azonban nemrégiben egy sokakat érdeklő lehetőséget mutattak be segítségével, Jeremy Schnittman asztrofizikus jóvoltából.

„Az emberek gyakran kérdeznek erről, és ezeket a nehezen elképzelhető folyamatokat szimulálni azt is jelenti számomra, hogy összeköttetést teremthetek a relativitás matematikája és a valódi Univerzumban létrejött következményei közt” – magyarázta a kutató.

A videó kétféle esetet is bemutat: azt, amikor a kamera pont elkerüli az eseményhorizontot és kilökődik, illetve azt, amikor átlépi annak végzetes határvonalát. A magyarázó videó (fent) az egyes események részleteit, az Einstein-féle relativitáselmélet egyes hatásait külön is elmagyarázza (erre a beállított feliratokat meglepően jó fordítású magyarra is állíthatjuk a videó jobb alsó sarkában a fogaskeréken). A videónak készült egy magyarázó felirat nélküli, 360 fokos változata is (lentebb).

A szimulációk számításai során 10 terabájt adat keletkezett, ez az USA Kongresszusi Könyvtárában lévő minden könyv és szöveges adat fele nagyjából. A szuperszámítógép 129 ezer processzora teljes kapacitásának 0,3 százaléka volt hozzá szükséges (vagyis nem kell megijedni, a kutatók „játéka” nem vont el értékes erőforrásokat a komolyabb feladatoktól), és 5 nap alatt született meg a végeredmény. Egy átlagos laptoppal ugyanez nagyjából egy évtizedet vett volna igénybe.

A szimulációban a Tejútrendszer szupernagy tömegű központi fekete lyuka szolgált főszereplőül, ami a Nap tömegének mintegy 4,3 milliószorosa. A sokkal kisebb, maximum 30 naptömegnyi csillag eredetű fekete lyukak eseményhorizontja is jóval kisebb, ám sokkal erősebbek az ott fellépő árapályerők, így ezek a közeledő tárgyat már azelőtt széttépnék, hogy a tárgy elérhetné az eseményhorizontot. Ez annak köszönhető, hogy az objektum eseményhorizonthoz közelebb eső végére sokkal erősebb vonzást gyakorol a lyuk gravitációja, mint a másik végére – ezt nevezzük spagettifikációnak, vagyis spagettivé nyúlásnak.

A szimulációban látott fekete lyuk eseményhorizontja mintegy 25 millió kilométer átmérőjű (ez a Nap-Föld távolság 17 százaléka), amit a lapos akkréciós korong világító, forró, örvénylő gázai vesznek körbe – a videóban ez szolgál referenciaként. Ugyanezt a célt szolgálják a beljebb látható fotongyűrűk is, amelyek szintén világítanak. Ezeket az a fény hozza létre, ami már egyszer vagy többször is megkerülte a fekete lyukat. A videó hátteréül a Földről látható éjszakai égbolt szolgál.

A szimulációt bemutató kamera 640 millió kilométeres távolságból indul, és miközben megközelíti a fekete lyukat, az akkréciós korong és a fotongyűrű is számos torzuláson esik át, a háttér égbolt látványával együtt. A valóságban a kamerának 3 órára lenne szüksége ahhoz, hogy elérje az eseményhorizontot, és közben kétszer megkerülné a fekete lyukat.

Azonban egy távoli megfigyelő számára a folyamat megállna, vagyis úgy látszana, mintha a kamera sosem érne el az eseményhorizonthoz, a közeledése során fokozatosan belassulna, majd a külső szemlélő számára megállna, mintegy belefagyva az időbe.

Az eseményhorizontot átlépve a kamera az őt magában foglaló téridővel együtt, fénysebességgel a fekete lyuk középpontja felé tart. Ott található az a pont, amelyet szingularitásnak nevezünk, és ahol az általunk ismert fizikai törvények megszűnnek. Amint a kamera átlépte az eseményhorizontot, innentől már csupán 12,8 másodpercre van szüksége ahhoz, hogy eljusson a 128 ezer kilométerre lévő szingularitáshoz.

A másik változatban a kamera elkerüli az eseményhorizontot és szerencsésen távozik annak közelségéből. Ha nem egy kamera, hanem egy űrhajós tenné meg ezt az utat, akkor a kiindulási ponton várakozó űrhajóstársaihoz képest, a hatórás utat követően 36 perccel fiatalabban térne vissza hozzájuk.

Ennek az oka az, hogy az erős gravitációforrás közelében a fénysebességhez közeli tempóban mozogva lassabban telik az idő. „A helyzet még szélsőségesebb is lehetne” – tette hozzá Schnittman. „Ha a fekete lyuk gyorsan forogna, akkor az Interstellar című, 2014-es filmben látotthoz hasonlóan, a kollégáihoz képest több évvel fiatalabban térhetne vissza az űrhajós.”

A videót változatait nagy felbontásban le is töltheti, aki szeretné nagy méretben megfigyelni a részleteket.

Medúzák uralják a felmelegedő Jeges-tengert

Medúzák uralják a felmelegedő Jeges-tengert

Úgy tűnik, a klímaváltozás nyertesei zselés zooplankton, és főként a medúzák lesznek.

A neandervölgyiek is küzdöttek náthával, herpesszel, HPV-vel

A neandervölgyiek is küzdöttek náthával, herpesszel, HPV-vel

50 ezer éve élt neandervölgyi maradványaiból sikerült emberi vírusok DNS-ét kivonniuk brazil kutatóknak.

Itt a részegség elleni zselé

Itt a részegség elleni zselé

Svájci kutatók olyan fehérje alapú zselét készítettek, amelyet elfogyasztva az emésztőrendszerben lévő alkohol lebomlik.

Másképp osztják fel a testrészeket egyes nyelvek

Másképp osztják fel a testrészeket egyes nyelvek

Az emberi testrészek világszerte ugyanazok, mégis vannak eltérések az egyes nyelvek közt abban, hogy miként osztjuk fel a testet, és mi kap külön nevet a testrészekből, és minek lesz közös neve.

Ezért mar Dél-Amerika legveszélyesebb kígyója

Ezért mar Dél-Amerika legveszélyesebb kígyója

A kígyók az embert védekezésül marják meg, az ezt kiváltó hatásokat vizsgálta meg egy brazil kutatócsoport.

National Geographic 2024. májusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlapNational Geographic 2024. májusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket