Как это будет выглядеть в аккреционном диске питающейся сверхмассивной черной дыры?

Я понимаю, что это пугающе и длинно, но я чувствовал, что все, что я сказал здесь, необходимо, потому что, если что-то из этого останется недосказанным, кто-то может спросить об этом позже, поэтому я полагаю, что вместо того, чтобы заставлять людей просить разъяснений, я сделаю себя на 110% ясным. Обещаю, вы не разочаруетесь, если потратите время на прочтение этого ответа.

Насколько я понимаю, мы хотим знать, что вы увидите на аккреционном диске черной дыры. Я собираюсь ответить на него по частям, начиная с центра, чтобы понять хаос, который возникает там, где находится черная дыра.

Первое и самое важное, что нужно учитывать, это то, как работает зрение. Наши глаза нуждаются в свете, чтобы видеть и воспринимать что-либо. Гравитация черной дыры настолько сильна, что ничто за горизонтом событий не ускользает, даже свет. Это означает, что в центре будет черное пятно, куда не проникнет видимый свет. Хотя это звучит неинтересно, на самом деле это было бы довольно завораживающе, поскольку вполне вероятно, что никто не видел такой темноты в живых, влияние на ваши глаза и разум неизвестно. Это был бы непередаваемый опыт.

За пределами центра вы не просто увидите каплю с обычным пространством позади нее. Мы уже установили, что гравитация влияет на свет. так что свет, исходящий от источников позади «капли» (если никто не против, чтобы я назвал это так), был бы виден в кольце вокруг него. Это произойдет потому, что любой свет, проходящий рядом с горизонтом событий, начнет двигаться к центру черной дыры, но не будет полностью захвачен и улетит в другом направлении, чем раньше. Можно подумать, что вам нужно быть под правильным углом, чтобы увидеть, как он движется в случайном направлении, но это не так. Свет в любом случае исходит со всех сторон, и поэтому независимо от того, под каким углом вы находитесь, свет «преломляется» гравитацией и направляется в вашу сторону. Таким образом, вы увидите сгусток непостижимого небытия с кольцом ослепляющего света вокруг него. кольцо будет несколько постепенно исчезать наружу, но будет иметь четкий край внутри, поскольку именно здесь капля уничтожает все видимое.

Теперь мы за горизонтом событий, за кольцом вещей, которых на самом деле там нет, мы движемся к аккреционному диску, где находятся наши друзья. Именно здесь материя из окружающих объектов, которые либо упали в каплю, либо прошли рядом, попала в ловушку на орбите, но не обязательно была втянута в пустоту. некоторые из них могут в конечном итоге, но это не влияет на нашу текущую проблему. Это может быть что угодно, в основном газы, небольшие астероиды или даже планеты, которые наша капля украла у пролетающих звезд, все зависит от ситуации и размера черной дыры. Вы упомянули желание получить более впечатляющее изображение, поэтому я собираюсь сделать все, что в моих силах, чтобы создать его для вас, не бросая вызов физике (ну, физике, как ее понимает наука в настоящее время). Таким образом, самый удивительный аккреционный диск, на который мы могли бы надеяться, будет иметь скопление сферических астероидов/карликовых планет, таких как Плутон, и, если нам повезет, и они будут достаточно далеко, чтобы на них не повлияло тепло, они будут немного ледяной и будет слегка мерцать в том небольшом количестве света, комета или две, и, по моему мнению, как можно меньше газа. Причина, по которой мне не нужен газ, заключается в том, что он будет мешать обзору невероятного небытия, которое мы называем каплей. С учетом сказанного, то, что мы имеем сейчас, это «капля», кольцо яркого света непосредственно вокруг него, которое довольно быстро исчезает, и планеты, кометы и метеоры с газами, плавающими вокруг. они были бы немного ледяными и слегка мерцали бы в том небольшом количестве света, комета или две, и, по моему мнению, как можно меньше газа. Причина, по которой мне не нужен газ, заключается в том, что он будет мешать обзору невероятного небытия, которое мы называем каплей. С учетом сказанного, то, что мы имеем сейчас, это «капля», кольцо яркого света непосредственно вокруг него, которое довольно быстро исчезает, и планеты, кометы и метеоры с газами, плавающими вокруг. они были бы немного ледяными и слегка мерцали бы в том небольшом количестве света, комета или две, и, по моему мнению, как можно меньше газа. Причина, по которой мне не нужен газ, заключается в том, что он будет мешать обзору невероятного небытия, которое мы называем каплей. С учетом сказанного, то, что мы имеем сейчас, это «капля», кольцо яркого света непосредственно вокруг него, которое довольно быстро исчезает, и планеты, кометы и метеоры с газами, плавающими вокруг.

Теперь кто-то может возразить, что вы не сможете увидеть это очень хорошо из-за недостатка света, но тепло действительно создает некоторый свет, и мы, кажется, уже установили, что здесь будет много тепла. Тем не менее, этого света недостаточно, чтобы сделать это впечатляющим. В этот момент вы можете использовать творческую лицензию, чтобы сказать, что в этой огромной пустоте, где все находится на расстоянии световых лет, а события происходят за миллионы или миллиарды лет, нашим друзьям повезло, что эта черная дыра в настоящее время заманивает звезду и получила это достаточно близко, что все освещено на данный момент.

Что еще можно увидеть, ну мы уже обсуждали свет, исходящий из-за капли, но как насчет всего вокруг. Звезды вокруг все еще будут сиять на вас, поэтому изображение, которое мы получили раньше, не совсем точное, не будет полной темноты за пределами того, что вы видите (или не видите) черной дыры. У вас по-прежнему будут звезды, однако все, что проходит через аккреционный диск, даже свет, будет подвержено влиянию гравитации, вероятно, не полностью смещено или преломлено, но все же несколько искривлено, и поскольку все это притягивается к центру пятна, все свет вокруг вас будет казаться повернутым в эту сторону, и это заставит каплю казаться центром вселенной. Теперь у нас есть звезды вокруг, которые, кажется, притягиваются к капле, ближайшая звезда освещает сцену,

Но есть еще одна вещь, не более тогоувидеть, но отличается от того, что вы обычно себе представляете. Мы обсуждали красное смещение, но я не уверен, что мы полностью его понимаем. Можно было бы предположить, что красное смещение означает, что все становится немного более красным (т. е. зеленый теперь красновато-зеленый). Это абсолютно неверно. Красное смещение — это термин, относящийся к тому, как световые волны удлиняются из-за определенных вещей, таких как массивная гравитация вокруг черной дыры. Это означает, что световые волны с длиной волны 500 нанометров (нм) (это будет зеленый/синий) будут иметь длину волны, скажем, 550 нм (скорее желтый), так что суммируя это ультрафиолетовый свет, вы иначе не увидишь, теперь будет фиолетовый свет, который ты видишь. иначе фиолетовый свет был бы индиго, иначе индиго: синий, синий: светло-голубой, голубой: зеленый, зеленый: желтый, желтый: желтее, желтее: оранжевый, оранжевый: красный, красный: краснее, краснее: невидимый инфракрасный свет. и если черная дыра настолько массивна, насколько это должно быть для такого количества «впечатлений», у вас, вероятно, будет красное смещение, намного превышающее 50 нм. но что люди больше всего неправильно понимают в отношении красного смещения, так это то, что видимый свет — это не единственный свет, на который влияет, ультрафиолетовые лучи также растягиваются до видимых длин волн и заменяют любые некрасные цвета, которые в противном случае были бы потеряны из-за покраснения. конечно, ультрафиолет исходит не отовсюду, но там, откуда он исходит, теперь будут синие, зеленые и желтые цвета. у вас будет потрясающий и красочный космический вид. но что люди больше всего неправильно понимают в отношении красного смещения, так это то, что видимый свет — это не единственный свет, на который влияет, ультрафиолетовые лучи также растягиваются до видимых длин волн и заменяют любые некрасные цвета, которые в противном случае были бы потеряны из-за покраснения. конечно, ультрафиолет исходит не отовсюду, но там, откуда он исходит, теперь будут синие, зеленые и желтые цвета. у вас будет потрясающий и красочный космический вид. но что люди больше всего неправильно понимают в отношении красного смещения, так это то, что видимый свет — это не единственный свет, на который влияет, ультрафиолетовые лучи также растягиваются до видимых длин волн и заменяют любые некрасные цвета, которые в противном случае были бы потеряны из-за покраснения. конечно, ультрафиолет исходит не отовсюду, но там, откуда он исходит, теперь будут синие, зеленые и желтые цвета. у вас будет потрясающий и красочный космический вид.

В заключение, наши друзья смотрят на фантастически окрашенную вселенную, которая, кажется, сходится в полную и необъяснимую пустоту, окруженную сияющим прекрасным светом, и когда они оглядываются, они понимают, что вместе с ними вокруг пустоты движется множество астероидов и планет. , а иногда и потерянную комету, освещенную ярким светом яркой голубой звезды поблизости. Это невероятный опыт, который они никогда не смогут понять.

PS- я посмотрел на ранее упомянутый вид из «Интерстеллар», и может быть безопаснее предположить, что вместо кольца вокруг капли вы можете увидеть эту форму, но не бойтесь, что вы все равно увидите звезды и захваченные планеты и астероиды, если вы находятся достаточно далеко. поэтому измените его на каплю с «этой формой» вокруг нее в ярком свете и звездой, освещающей планеты, кометы и еще много чего. спасибо :) Я надеюсь, что мой ответ будет полезным и точным. пожалуйста, прокомментируйте, если вы не согласны с чем-либо.

источники: https://eyelighting.com/wp-content/uploads/2018/02/quality-of-a-light-source.jpg https://phys.org/news/2018-10-black-hole.html https://www.brandeis.edu/now/2018/october/eht-blackhole-wardle.html https://physics.stackexchange.com/questions/34352/how-is-light-affected-by-gravity https: //www.physlink.com/education/askexperts/ae661.cfm https://www.space.com/25732-redshift-blueshift.html https://space-facts.com/wp-content/uploads/black- отверстие.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ab/Black_hole_jet_diagram.jpg

а что касается внегалактических джетов, то этот свет, скорее всего, все равно не виден, а если и был, то движется строго от вас, чтобы вы его не видели. Еще раз спасибо. Надеюсь, вам понравится :)

Во-первых, ваши персонажи также должны быть невосприимчивы к экзотическому массиву излучения, который испускает активный аккреционный диск.

Во-вторых, ни единого диска они не видят. Аккреционный диск, который достаточно горячий, чтобы быть интересным, также имеет значительное красное смещение на той части диска, которая удаляется от вас (материал движется со скоростью, составляющей часть скорости света).

В-третьих, существует ряд эхо-изображений, создаваемых вращающейся черной дырой на «приближающейся» стороне диска из-за гравитационного линзирования. На них показаны искаженные, смещенные в синий цвет изображения противоположной стороны диска, сильно вытянутые параллельно оси вращения диска.

РЕДАКТИРОВАТЬ в соответствии с предложением Фукидида: вот визуализация черной дыры из фильма «Интерстеллар» с использованием формализации метрики Керра Кипа Торна. Первый — это то, что реально использовано в фильме. Это несколько неточно ради того, чтобы выглядеть визуально приятным/простым. Следующие два изображения становятся все более реалистичными для умеренных скоростей вращения; они показывают красное смещение и более реалистичный беспорядочный аккреционный диск.

Будет много споров о точных деталях этих изображений для руководства по повествованию (ваш взгляд на черную дыру СИЛЬНО меняется, когда вы двигаетесь относительно нее), но они являются хорошей отправной точкой.

Этот сайт — чертовски забавный сайт, потому что он дает описание того, что вы испытаете, приближаясь к сингулярности сверхмассивной черной дыры. Вы можете посмотреть видео, а затем оно показывает каждое существенное изменение и описывает, что происходит, когда вы смотрите на него. Изображения с пометкой «Самая внутренняя стабильная орбита», вероятно, представляют собой край аккреционного диска. Обратите внимание, что красные линии на черной дыре на самом деле не видны... автор приписывает их вашему "космическому кораблю", рисуя их на вашем визуальном дисплее как большое массивное предупреждение, чтобы избежать этой штуки.