NASA 模拟被吸进黑洞的瞬间

雅加达 –

自从我们第一次了解以来，有一个问题一直困扰着人类 黑洞 一个多世纪前，陷入不归路是什么感觉？

我们仍然没有答案，但根据当前数据，美国宇航局创建的新超级计算机模拟可能是我们的最佳猜测。

黑洞可能是未知事物的图像。 它们由巨大的死亡恒星的核心形成，在自身重力作用下坍缩，它们的密度如此之大，以至于它们的物质被压缩到目前无法用物理学描述的空间中。

用超级计算机制造 美国宇航局该模拟跟踪摄像机接近、短暂绕行，然后穿过事件视界，对于像我们银河系中心的黑洞这样的巨大黑洞来说，事件视界是没有返回点的。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家杰里米·施尼特曼（Jeremy Schnittman）说道：“人们经常问这个问题，模拟这个难以想象的过程可以帮助我将相对论的数学与宇宙中的真实后果联系起来。” NASA 官方网站。

“所以我模拟了两种不同的场景，一种是相机而不是勇敢的宇航员错过了事件视界并滑翔回来，另一种是相机越过界限，决定了它的命运，”他继续说道。

目标是一个质量为太阳质量430万倍的超大质量黑洞，相当于银河系中心的怪物。

“如果你有选择，你会想掉进超大质量黑洞，”施尼特曼解释道。

“恒星质量黑洞的质量约为 30 个太阳质量，其事件视界要小得多，而潮汐力更强，可以在接近的物体到达视界之前将其撕裂，”他继续说道。

发生这种情况是因为物体靠近黑洞一端的引力比另一端强得多。 下落的物体会像面条一样伸展，天体物理学家将这一过程称为“面条化”。

模拟的黑洞事件视界绵延约2500万公里，约为日地距离的17%。

被称为吸积盘的旋转的热气体云围绕着它，并在秋天期间充当视觉参考。

被称为光子环的发光结构也是如此，它是由绕黑洞运行一次或多次的光形成的更接近黑洞的结构。 从地球上可见的星空背景使整个场景更加完整。

当相机接近黑洞，速度越来越接近光速时，吸积盘和背景恒星发出的光芒变得越来越亮，就像一辆超速赛车加速的声音。

当朝行进方向看去时，它们的光芒显得更亮、更白。 视频从近 6.4 亿公里外的摄像机开始，黑洞迅速填满了视野。

一路上，黑洞盘、光子环和夜空变得越来越扭曲，甚至在光线穿过越来越扭曲的时空时形成多个图像。

实际上，相机花了大约 3 个小时才到达事件视界，沿途几乎绕了两个完整的 30 分钟轨道。 然而，对于任何从远处观察的人来说，相机永远无法到达那里。

随着距离地平线越近，时空变得越扭曲，相机图像的速度会减慢，然后看起来会冻结。 这就是为什么天文学家最初将黑洞称为“冻结的恒星”。

在事件视界，甚至时空本身也以光速（宇宙速度极限）向内流动。 一旦进入内部，相机和它所穿过的时空都会冲向黑洞的中心。

施尼特曼说：“一旦摄像机穿过地平线，它就会因意大利面化而被摧毁，只需 12.8 秒。”

从那里到奇点只有12.8万公里。 这段旅程的最后一部分转眼间就结束了。

在另一种情况下，相机在靠近事件视界的轨道上运行，但永远不会穿过并逃逸到安全的地方。

如果一名宇航员驾驶宇宙飞船进行6小时的往返，而母舰上的同事仍远离黑洞，那么他返回时将比同事晚36分钟。

这是因为在强引力源附近以及接近光速时，时间移动得更慢。

“这种情况可能会变得更加极端，”施尼特曼说。 他补充道：“如果黑洞旋转得很快，就像 2014 年电影《星际穿越》中所展示的那样，它返回时会比同类黑洞年轻几岁。”

观看视频“NASA 创建了被吸入黑洞的模拟”

(rns/rns)