Iš tiesų tai pačios juodosios skylės mes niekada ir nepamatysime – jokios, ne tik Šaulio A*, mat jų gravitacija yra tokia stipri, jog ji net fotonus sutraukia. Tačiau juodosios skylės apylinkės – kitas reikalas. Kelis pastaruosius dešimtmečius astronomai ir astrofizikai intensyviai tyrinėjo Šaulio A* kaimynystę ir, pasinaudojus kalnu duomenų apie šį objektą, buvo sukurtas trimatis virtualios realybės modelis, kurį apžiūrėti gali kiekvienas norintis.
Šio modeliavimo rezultatu tapo interaktyvus vaizdo įrašas, kurį Radbudo universiteto (Nyderlandai) astrofizikas Jordy Davelaaras pavadino „vienu iš realistiškiausių artimiausios juodosios skylės aplinkos vaizdų“.
Veikiausiai jis teisus.
„Auganti superkompiuterių galia ir trimačio modeliavimo įrankiai dabar mokslininkams leidžia į modeliavimą įtraukti vis daugiau ir daugiau fizikinių efektų“, – modelio kokybę aiškino Prancūzijos Nacionalinio mokslinių tyrimų centro (CNRS) mokslinių tyrimų direktorius astrofizikas Jean-Pierre'as Luminetas, pats tiesiogiai naujojo modelio kūrime nedalyvavęs.
O vaizdo įraše matoma štai kas: audringai besisukančios oranžinės medžiagos centre yra vaizdą iškreipianti sfera.
Tai ir yra pati juodoji skylė. Na, tiksliau, gal ne skylė, o labiau jos priešingybė. Ir ne visai juoda. Tačiau toks pavadinimas „prilipo“ ir niekas jo tikslinti neketina. Tai yra tokio milžiniško tankio objektas, kad jo skleidžiamas gravitacinis efektas iš artimiausios aplinkos neleidžia ištrūkti net fotonams, nuolat skriejantiems šviesos greičiu.
O aplink šią skylę švyti turbūt pati ekstremaliausia įsivaizduojama aplinka Visatoje: taip sukasi dujų ir dulkių debesis.
Dalis šio debesies, veikiamo juodosios skylės gravitacijos, į ją ir nukris bei amžiams išnyks. Dalis, mokslininkų manymu, užstrigs juodosios skylės magnetinio lauko juostose, iš kurių per skylės ašigalius bus išspjauta reliatyvistinių čiurkšlių pavidalu.
„Ta šviesa, kurią matote, yra skleidžiama medžiagos, kuri išnyksta į juodąją skylę besisukdama sūkuriu; dėl ekstremalių sąlygų ji virsta plazma, kuri pradeda švytėti. Vėliau ši šviesa yra atspindima ir deformuojama galingos juodosios skylės gravitacijos“, – aiškino J.Davelaaras.
Per daugelį metų buvo sukurta nemažai modeliavimų, nusakančių juodosios skylės aplinkos išvaizdą. Turbūt labiausiai pagarsėjusi – filme „Interstellar“ matyta juodoji skylė Gargantua. Tačiau tenka pažymėti, kad filmo kūrėjai dėl stipresnio vizualinio įspūdžio paaukojo dalį mokslinio tikslumo.
Naujasis modelis, sukurtas J.Davelaaro, į Gargantua vaizdą nėra panašus. Labiau jis primena ankstesnius astrofizikų darbus – velionio CNRS astrofiziko Jean-Alaino Marcko ir, žinoma, paties J.-P.Lumineto, kuris pirmą juodosios skylės akrecijos disko vizualizaciją sukūrė dar 1979 metais.
Tačiau esminių skirtumų yra – anot J.-P.Lumineto, trys. Pirmasis – kad J.Davelaaro juodoji skylė modelyje sukasi su dideliu kampiniu momentu – tai yra Kerro erdvėlaikis (besisukanti juodoji skylė), o ne Schwarzschildo erdvėlaikis (nesisukanti juodoji skylė).
Antras – akrecija yra ne plokščio disko, o materijos toro pavidalo. Trečioji – J.Davelaaro modelyje įvertinti ir magnetiniai laukai.
„Išvaizdos skirtumus daugiausiai lemia pirmas ir antras skirtumai. Esmė tame, kad Schwarzschildo erdvėlaikyje visos orbitos yra vienoje plokštumoje, o Kerro erdvėlaikyje – ne, išskyrus tas, kurios yra fiksuotos pusiaujo plokštumoje“, – sakė CNRS atstovas.
Labiau tikėtina, kad Šaulio A* yra Kerro juodoji skylė, tad skirtumas tarp modeliavimų yra pagrįstas. Bet net ir šiuo atveju jis nėra labai didelis. Toro pavidalo akrecijos lauko forma taip pat buvo sumodeliuota anksčiau. Tad iš tiesų esminis J.Davelaaro modeliavimo išskirtinumas yra judesys.
„Būtent šis dinaminis judėjimo apie besisukančią juodąją skylę atvaizdavimas yra labiausiai jaudinantis šio naujojo modeliavimo aspektas“, – pažymėjo J.-P.Luminetas.
Pilno turinio mokslinis darbas pateiktas šioje svetainėje.
