Zsófia
16 °C
22 °C
Index - In English In English Eng

Interaktív fényhajlítás Stuttgartban

2010.02.11. 10:51
A Stuttgarti Egyetem kutatói kifejlesztettek egy programot, amely azt szimulálja, milyennek látná az ember a környező űrt, ha közel merészkedne egy fekete lyukhoz.

Fekete lyuk akkor keletkezik, amikor egy nagy tömegű csillag életciklusa végére érve felrobban, a csillag magja pedig egyetlen, rendkívül sűrű pontba omlik össze, amely extrém nagyságú gravitációs mezőt hoz létre. Még a fekete lyuktól biztonságos távolságban is érzékelhető, hogy a háttérben lévő csillagok helyzete torzítva jelenik meg. Ez a gravitációnak köszönhető, amelynek mértéke akkora, hogy még a fényt is maga felé hajlítja.

Egy évvel korábban a Coloradoi Egyetem kutatója, Andrew Hamilton és csapata készített egy videót, amely azt mutatja meg, milyen látvány tárulna egy, a fekete lyukba belezuhanó szemlélő elé. A stuttgarti Daniel Weiskopf most egy lépéssel tovább ment, és egy olyan programot alkotott meg, amellyel különböző paramétereket megadva interaktív módon tekinthető meg a fekete lyukak környéke. Ehhez több mint 118000 csillag valós helyzetét táplálták be, amelyhez az adatokat az Európai Űrügynökség Hippacros műholdja szolgáltatta.

A fény útja

A felhasználó a program elején megadhatja a fekete lyuktól való távolságot és azt, keringeni akar-e körülötte, vagy egyenesen belezuhanni. A program ehhez meghatározza a fekete lyuk eseményhorizontjának határát, amelyen átlépve már semmi, még a fény sem képes kiszabadulni a gravitációs vonzásból. A kutatók közzétettek egy videót, mely működés közben mutatja meg a programot, amint a szemlélőt egy, az eseményhorizontnál ötször nagyobb körben keringeti a középpont körül, miközben a háttérben az Orion csillagkép torzulásai figyelhetőek meg.

"Ahogyan a csillagkép megközelíti a fekete lyukat, néhány csillag, mint például a Betelgeuse, egyszerre tűnnek fel a jobb és a bal oldalon. A fekete lyuk ilyenkor egyfajta tükörként viselkedik" - mondta el Müller, az egyetem munkatársa a NewScientist-nek.

A szimulátor a torzítás hatásain kívül azt is megmutatja, hogyan változna meg a csillagok színképe a fekete lyuk hatására. A jelenség oka az, hogy az extrém gravitáció elszívja a fotonok energiáját, ezzel megnyújtva azokat, így a vörös felé eltolva a fény hullámhosszát. A hatást befolyásolja a szemlélő sebessége is, mivel a fekete lyukba zuhanva, közel fénysebességgel haladva a háttér csillagai a Doppler-effektusnak köszönhetően inkább kéknek tűnnének. Egy szimuláció szerint, amely a zuhanást mutatja meg, a fekete lyuk középpontját elérve az egész univerzum fénye egyetlen fényes gyűrűbe olvad bele.

A készítők a programot elsősorban a nagyközönségnek szánják, hogy az emberek könnyebben és érthetőbben megismerkedhessenek a fekete lyukak hatásaival. A kutatási anyag emellett segíthet a fizikusoknak abban, hogy megfejthessék a fekete lyukba belezuhanó anyag és energia egyelőre paradoxonnak tűnő sorsát.