3

Математическая модель точно описала отражение черными дырами Вселенной

17 июля 2021
17.07.2021
24510
2 минуты на чтение
Математическая модель точно описала отражение черными дырами Вселенной

Черные дыры — это компактные объекты, вокруг которых свет резко искривляется из-за кривизны пространства-времени. И хотя сам свет не может покинуть центральную массу за горизонтом событий, на больших расстояниях он может вращаться вокруг черной дыры. Этот феномен может позволить отдаленному наблюдателю видеть множественные версии одного и того же объекта. Несмотря на то, что этот факт известен уже на протяжении многих лет, у физиков-теоретиков только сейчас появилось точное математическое решение для этого явления. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Вот что говорит Алберт Снеппен, студент Центра космического рассвета и Института Нильса Бора при Копенгагенском университете:

Далекая галактика светит во всех направлениях — часть ее света проходит вблизи с черной дырой и слегка отклоняется; часть света проходит еще ближе и обходит дыру один раз прежде, чем убежать в нашу сторону, и так далее. Наблюдая окрестности черной дыры, чем ближе к горизонту мы смотрим, тем больше одной и той же галактики мы видим.

Математическая модель точно описала отражение черными дырами Вселенной 1

Свет из фоновой галактики тем больше раз вращается вокруг черной дыры, чем ближе он проходит рядом с ней, таким образом наблюдатель видит одну и ту же галактику в нескольких направлениях. © Peter Laursen

Каждое следующее изображение находится в 500 раз ближе к ней, чем предыдущее — это известно уже более 40 лет. Однако до недавних пор вычисления были настолько сложными, что у ученых не было ни математической, ни физической интуиции относительно данного коэффициента.

Снеппен смог доказать, почему этот коэффициент именно такой при помощи простого численного и пертурбативного аналитического решения. Этот же метод можно применить и к вращающимся черным дырам.

Оказывается, при очень быстром вращении черной дыры вам уже не нужно приближаться к ней в 500 раз, а гораздо меньше.

Более того, каждое следующее изображение в этом случае теперь находится всего в 50, 5 или даже всего лишь в 2 раза ближе к краю черной дыры.

Алберт Снеппен

В случае со статичными черными дырами, когда каждое изображение находится в 500 раз ближе к горизонту событий, чем предыдущее, все они очень скоро «сжимаются» в одно изображение. Другими словами, множественные изображения очень сложно наблюдать в действительности. Однако, когда черная дыра вращается, то в ее окрестностях появляется больше места для дополнительных изображений. Снеппен надеется подтвердить свою теорию посредством наблюдений в ближайшем будущем.

Таким образом, мы можем изучать не только черные дыры, но и галактики, расположенные за ними. Чем больше свету приходится облетать черную дыру, тем больше увеличивается время его прохождения, так что изображения становятся все более запаздывающими. Если, например, в фоновой галактике звезда взрывается сверхновой, наблюдатель сможет видеть этот взрыв снова и снова.

Алберт Снеппен

Оставляя комментарии на сайте «Мира фантастики», я подтверждаю, что согласен с пользовательским соглашением Сайта.

Статьи

KeyForge
0
6809
Кузницы & Ключи. Карточная игра KeyForge

Карточная игра с уникальными колодами и странными названиями карт.

Ирина Итиль б
0
58328
Ирина Итиль «Троллиха»

О том, что Мухобойку звали Наташей, никто не вспоминал. Но она не обижалась, потому что знала секрет: ее мамой была фея, которая оставила в наследство волшебное колечко.

Космические станции 12
0
121323
Космические станции, орбитальные города: смелые проекты из прошлого и будущего

Одни считают, что надо строить полноценные колонии типа «Стэнфордского тора». Другие говорят, что станции только пожирают ресурсы, а нам нужно сразу осваивать Луну и лететь на Марс.

«Круиз по джунглям». Ретро-приключение со Скалой и гомофобией
0
161330
«Круиз по джунглям». Ретро-приключение со Скалой и гомофобией

Дуэйн Джонсон отплывает в дебри Амазонки в поисках древнего сокровища — но обнаруживает только устаревшие штампы и шутки.

Кадзуо Исигуро «Клара и Солнце»: история игрушки, далёкая от диснеевских традиций
0
349174
Кадзуо Исигуро «Клара и Солнце»: история игрушки, далёкая от диснеевских традиций

Притча о взрослении в обёртке социальной фантастики

Долгий Хэллоуин» — один из лучших комиксов о Бэтмене. Почему? 6
0
235374
«Долгий Хэллоуин» — комикс, вдохновивший Нолана

Комикс, который и спустя четверть века читается с огромным интересом.

Читаем книгу: «Возвращение „Пионера“» Шамиля Идиатуллина
0
286015
Читаем книгу: «Возвращение „Пионера“» Шамиля Идиатуллина

Ностальгический сай-фай, рассказывающий историю путешествиях подростков из 1985-го года в 2021-й.

Каким было бы фэнтези без Толкина 18
0
298748
Каким было бы фэнтези без Толкина

Что вышло бы, если бы Толкин не написал свой шедевр? Какими стало бы фэнтези, основанное на идеях других авторов, а какие произведения никогда бы не появились?

Спецпроекты

Top.Mail.Ru

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: