Nuove simulazioni al supercomputer della NASA rivelano come sarebbe cadere in un buco nero supermassiccio

I buchi neri supermassicci sono in grado di divorare violentemente intere stelle, deformando il tessuto dello spazio-tempo con la loro massa quasi insondabile e l’influenza gravitazionale. Il suo immenso potere e la sua natura misteriosa hanno catturato l’immaginazione di generazioni di scienziati e artisti, da Albert Einstein a Christopher Noland, che hanno cercato di rendere comprensibile l’inconoscibile attraverso le loro opere d’arte audiovisive e ricerche pionieristiche.

Ora una nuova serie di Simulazione del supercomputer della NASA Offre al pubblico la possibilità di vedere da vicino la realtà che piega l’influenza di questi oggetti cosmici, mostrando come sarebbe viaggiare attraverso l’orizzonte degli eventi di un buco nero supermassiccio con una massa equivalente a 4,3 milioni di soli.

“Le persone spesso chiedono questo, e simulare questi processi difficili da immaginare mi aiuta a collegare la matematica relativistica alle effettive conseguenze nell’universo reale”, ha spiegato l’astrofisico della NASA Jeremy Schnittman del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. Ho lavorato sulla creazione di visualizzazioni. “Così ho simulato due diversi scenari, uno in cui la telecamera – prendendo il posto di un audace astronauta – manca l’orizzonte degli eventi e ritorna con la fionda, e uno in cui attraversa il confine, determinandone il destino”.

Ti sei mai chiesto cosa succede quando cadi in un buco nero?

Grazie a una nuova visualizzazione immersiva prodotta sul supercomputer della NASA, siamo all’inizio #BlackHoleWeek Con un’ipotetica discesa nell’orizzonte degli eventi – il punto di non ritorno per il buco nero: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4

– NASA (@NASA) 6 maggio 2024

Le simulazioni sono state progettate da Schnittman e dal collega scienziato della NASA Brian Powell utilizzando il supercomputer Discover situato presso il Climate Simulation Center della NASA. Secondo l’agenzia, un normale laptop avrebbe impiegato circa un decennio per gestire un compito imponente, ma i 129.000 processori del Discover sono stati in grado di compilare le visualizzazioni in soli cinque giorni, utilizzando solo lo 0,3% della sua potenza di calcolo.

La singolarità al centro delle simulazioni è stata creata per avere la stessa massa del buco nero supermassiccio nel cuore della Via Lattea, noto come Sagittarius A* (Sgr A*). Come ha spiegato Schnittman, le dimensioni sorprendenti di un buco nero supermassiccio potrebbero andare a vantaggio degli astronauti, aiutandoli a sopravvivere fino al momento in cui l’intrepido esploratore attraverserà l’orizzonte degli eventi, momento in cui verranno fatti a pezzi attraverso un processo noto come spaghettitizzazione. .

“Il rischio degli spaghetti è molto maggiore per i piccoli buchi neri equivalenti alla massa del nostro Sole”, ha detto Schnittman in una e-mail a IGN. Per loro, le forze delle maree farebbero a pezzi qualsiasi normale veicolo spaziale molto prima che raggiunga l’orizzonte. Per i buchi neri supermassicci come Sagittarius A*, l’orizzonte è così grande da apparire piatto, proprio come una nave nell’oceano non rischia di “cadere oltre l’orizzonte”, anche se potrebbe facilmente cadere in una cascata sulla superficie del pianeta. acqua. Un piccolo fiume.”

L’astrofisico della NASA continua: “Per calcolare il punto esatto in cui si trasformerà in spaghetti, abbiamo usato la forza di un tipico corpo umano, che probabilmente non resisterebbe a più di 10 grammi di accelerazione, quindi questo è il punto in cui abbiamo annunciato la distruzione di la fotocamera.” . “Per Sagittarius A*, ciò corrisponde solo all’1% del raggio dell’orizzonte degli eventi. In altre parole, la telecamera/astronauta attraversa l’orizzonte e poi sopravvive al 99% del percorso verso la singolarità prima di essere fatto a pezzi o bruciato dalle radiazioni estreme, ma questa è una storia per un altro giorno.

E cosa vedrà effettivamente l’intrepido esploratore quando si immergerà in una delle sacche più oscure dell’universo? Ebbene, come suggerisce il nome, la singolarità al centro di qualsiasi buco nero è impossibile da osservare direttamente, poiché la sua gravità impedisce anche alla luce stessa di fuoriuscire dall’orizzonte degli eventi una volta che lo attraversa. Tuttavia, gli astronomi Noi siamo In grado di osservare la massa luminosa di materiale estremamente caldo che circonda il buco nero, che si deposita in un disco piatto mentre viene inesorabilmente trascinato verso l’orizzonte degli eventi.

Le visualizzazioni del supercomputer della NASA rivelano nei minimi dettagli come la massa di 4,3 milioni di soli potrebbe distorcere radicalmente la luce proveniente da un disco di accrescimento piatto. Ogni simulazione inizia fissando il buco nero da una distanza di circa 400 milioni di miglia. Da qui si può già osservare l’effetto della gravità del leviatano cosmico, poiché manipola la luce del disco per inquadrare la parte superiore e inferiore dell’orizzonte degli eventi, riecheggiando l’aspetto del buco nero “Gargantua” visto nel film Interstellar di Christopher Noland del 2014.

Man mano che il volo prosegue, l’effetto del buco nero supermassiccio si intensifica fino a creare un caleidoscopio di linee fotoniche mutevoli, che diventano sempre più sottili man mano che l’astronauta si avvicina e attraversa l’orizzonte degli eventi.

La NASA ha caricato più versioni delle simulazioni Youtubeincluso un video YouTube a 360 gradi che offre agli spettatori libero sfogo Guardiamoci intorno mentre cadono negli abissi cosmici più profondio in alternativa, Viaggiare per sfuggire all’insaziabile attrazione dell’esclusività. Alcuni video mostrano anche informazioni riguardanti la prospettiva della telecamera e come effetti relativistici come la dilatazione del tempo – un fenomeno in cui il tempo passa a velocità diverse per osservatori diversi a seconda di dove si trovano e della velocità con cui si muovono – influenzerebbero una persona mentre si muove. avvicinarsi alla singolarità.

Dai un’occhiata a questo articolo di IGN per una spiegazione di cos’è la dilatazione temporale e come potrebbe essere un mal di testa per i futuri astronauti che esplorano stelle lontane. Per ulteriori notizie sull’astronomia, perché non leggere di un’esplosione di stelle irripetibile che dovrebbe essere visibile dalla Terra entro la fine dell’anno, o scoprire come milioni di giocatori di Frontiers sono elencati collettivamente come autori di controparti di studi scientifici precedentemente recensiti.

Credito immagine: NASA

Anthony è un collaboratore freelance che si occupa di notizie scientifiche e di videogiochi per IGN. Ha oltre otto anni di esperienza nel coprire sviluppi rivoluzionari in molteplici campi scientifici e non ha assolutamente tempo per ingannarti. Seguitelo su Twitter @BeardConGamer