Buracos negros supermassivos são capazes de devorar violentamente estrelas inteiras, distorcendo a estrutura do espaço-tempo com sua massa quase insondável e influência gravitacional. O seu imenso poder e natureza misteriosa capturaram a imaginação de gerações de cientistas e artistas, de Albert Einstein a Christopher Noland, que procuraram tornar compreensível o incognoscível através das suas obras de arte audiovisuais e pesquisas pioneiras.

Agora um novo conjunto de Simulação de supercomputador da NASA Dá ao público a oportunidade de ver de perto a realidade que distorce a influência destes objetos cósmicos, mostrando como seria viajar através do horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo com massa equivalente a 4,3 milhões de sóis.

“As pessoas perguntam frequentemente sobre isto, e simular estes processos difíceis de imaginar ajuda-me a ligar a matemática relativística às consequências reais no universo real”, explicou o astrofísico da NASA Jeremy Schnittman do Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland. Trabalhei na criação de visualizações. “Então simulei dois cenários diferentes, um em que a câmera – ocupando o lugar de um ousado astronauta – perde o horizonte de eventos e retorna com o estilingue, e outro em que cruza a fronteira, determinando seu destino.”

Você já se perguntou o que acontece quando você cai em um buraco negro?

Graças a uma nova visualização imersiva produzida no supercomputador da NASA, estamos começando #BlackHoleWeek Com uma descida hipotética no horizonte de eventos – o ponto sem retorno para o buraco negro: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4

– NASA (@NASA) 6 de maio de 2024

As simulações foram projetadas por Schnittman e pelo colega cientista da NASA Brian Powell usando o supercomputador Discover localizado no Centro de Simulação Climática da NASA. De acordo com a agência, um laptop típico levaria cerca de uma década para realizar a enorme tarefa, mas os 129 mil processadores do Discover foram capazes de compilar as visualizações em apenas cinco dias, usando apenas 0,3% de seu poder computacional.

A singularidade no centro das simulações foi criada para ter a mesma massa do buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea, conhecido como Sagitário A* (Sgr A*). Como explicou Schnittman, o tamanho surpreendente de um buraco negro supermassivo poderia ser vantajoso para os astronautas, ajudando-os a sobreviver até o ponto em que o intrépido explorador passar pelo horizonte de eventos, momento em que serão dilacerados através de um processo conhecido como espaguetização. .

“O risco de espaguete é muito maior para pequenos buracos negros equivalentes à massa do nosso Sol”, disse Schnittman num email ao IGN. Para eles, as forças das marés destruiriam qualquer nave espacial normal muito antes de esta atingir o horizonte. Para buracos negros supermassivos como Sagitário A*, o horizonte é tão grande que parece plano, assim como um navio no oceano não corre o risco de “cair no horizonte”, embora pudesse facilmente cair sobre uma cachoeira na superfície do oceano. água. Um pequeno rio.”

O astrofísico da NASA continuou: “Para calcular o ponto exato de virar espaguete, usamos a força de um corpo humano típico, que provavelmente não suportaria mais de 10 gramas de aceleração, então este é o ponto em que anunciamos a destruição de a câmera.” . “Para Sagitário A*, isso corresponde a apenas 1% do raio do horizonte de eventos. Em outras palavras, a câmera/astronauta cruza o horizonte e depois sobrevive 99% do caminho até a singularidade antes de ser dilacerada ou queimada. pela radiação extrema, mas isso é uma história para outro dia.

Quanto ao que o intrépido explorador realmente verá quando mergulhar em um dos bolsões mais escuros do universo? Pois bem, como o próprio nome sugere, a singularidade no centro de qualquer buraco negro é impossível de observar diretamente, devido ao facto de a sua gravidade impedir que até a própria luz escape do horizonte de eventos ao passar por ele. No entanto, os astrônomos Nós somos Capaz de observar a massa brilhante de material extremamente quente que rodeia o buraco negro, que se estabelece num disco plano à medida que é inexoravelmente puxado em direção ao horizonte de eventos.

As visualizações de supercomputadores da NASA revelam com detalhes requintados como a massa de 4,3 milhões de sóis poderia distorcer radicalmente a luz de um disco de acreção plano. Cada simulação começa observando o buraco negro a uma distância de cerca de 400 milhões de milhas. A partir daqui, o efeito da gravidade do leviatã cósmico já pode ser observado, pois ele manipula a luz do disco para enquadrar a parte superior e inferior do horizonte de eventos, ecoando a aparência do buraco negro “Gargantua” visto no filme Interestelar de 2014, de Christopher Noland.

À medida que o voo continua, o efeito do buraco negro supermassivo intensifica-se para criar um caleidoscópio de linhas de fotões mutáveis, que se tornam cada vez mais finas à medida que o astronauta se aproxima e passa através do horizonte de eventos.

A NASA carregou várias versões das simulações para YouTubeincluindo um vídeo de 360 ​​graus do YouTube que dá liberdade aos espectadores Vamos olhar ao redor enquanto eles caem nos poços cósmicos mais profundosou alternativamente, Viajar para escapar da atração insaciável da exclusividade. Alguns dos vídeos também mostram informações sobre a perspectiva da câmera e como efeitos relativísticos, como a dilatação do tempo – um fenômeno no qual o tempo passa em velocidades diferentes para diferentes observadores, dependendo de onde eles estão e da velocidade com que se movem – afetariam uma pessoa enquanto eles se movem. aproximar-se da singularidade.

Confira este artigo do IGN para obter uma explicação sobre o que é a dilatação do tempo e como ela pode ser uma dor de cabeça para futuros astronautas que exploram estrelas distantes. Para mais notícias sobre astronomia, por que não ler sobre uma explosão estelar única na vida que deve ser visível da Terra ainda este ano, ou aprender como milhões de jogadores do Frontiers estão listados coletivamente como autores de um estudo científico previamente revisado.

Crédito da imagem: NASA

Anthony é um colaborador freelance que cobre notícias de ciência e videogames para o IGN. Ele tem mais de oito anos de experiência cobrindo desenvolvimentos inovadores em vários campos científicos e não tem tempo para enganar você. Siga-o no Twitter @BeardConGamer