Los agujeros negros supermasivos son capaces de devorar violentamente estrellas enteras, deformando el tejido del espacio-tiempo con su masa casi insondable y su influencia gravitacional. Su inmenso poder y su naturaleza misteriosa han capturado la imaginación de generaciones de científicos y artistas, desde Albert Einstein hasta Christopher Noland, que han buscado hacer comprensible lo incognoscible a través de sus obras de arte audiovisuales e investigaciones pioneras.
Ahora un nuevo conjunto de Simulación de supercomputadora de la NASA Le da al público la oportunidad de ver de cerca la realidad que desvía la influencia de estos objetos cósmicos, al mostrar cómo sería viajar a través del horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo con una masa equivalente a 4,3 millones de soles.
«La gente suele preguntar sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar me ayuda a conectar las matemáticas relativistas con las consecuencias reales en el universo real», explicó el astrofísico de la NASA Jeremy Schnittman del Centro de Vuelos Espaciales Goddard en Greenbelt, Maryland. Trabajé en la creación de visualizaciones. “Así que simulé dos escenarios diferentes, uno en el que la cámara, que toma el lugar de un atrevido astronauta, pierde el horizonte de sucesos y regresa con la honda, y otro en el que cruza la frontera, determinando su destino”.
¿Alguna vez te has preguntado qué sucede cuando caes en un agujero negro?
Gracias a una nueva visualización inmersiva producida en la supercomputadora de la NASA, estamos comenzando #SemanadelAgujeroNegro Con un hipotético descenso al horizonte de sucesos, el punto sin retorno del agujero negro: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4
– NASA (@NASA) 6 de mayo de 2024
Las simulaciones fueron diseñadas por Schnittman y su colega científico de la NASA Brian Powell utilizando la supercomputadora Discover ubicada en el Centro de Simulación Climática de la NASA. Según la agencia, a una computadora portátil típica le habría tomado alrededor de una década realizar esta enorme tarea, pero los 129.000 procesadores del Discover pudieron compilar las visualizaciones en sólo cinco días, utilizando sólo el 0,3 por ciento de su potencia informática.
La singularidad en el centro de las simulaciones fue creada para tener la misma masa que el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Como explicó Schnittman, el asombroso tamaño de un agujero negro supermasivo podría beneficiar a los astronautas, ayudándolos a sobrevivir hasta el punto en el que el intrépido explorador atraviese el horizonte de sucesos, momento en el que serán destrozados mediante un proceso conocido como espaguetisación. .
«El riesgo de espagueti es mucho mayor para los pequeños agujeros negros iguales a la masa de nuestro Sol», dijo Schnittman en un correo electrónico a IGN. Para ellos, las fuerzas de marea destrozarían cualquier nave espacial normal mucho antes de que alcanzara el horizonte. Para los agujeros negros supermasivos como Sagitario A*, el horizonte es tan grande que parece plano, al igual que un barco en el océano no corre el riesgo de “caer sobre el horizonte”, aunque fácilmente podría caer sobre una cascada en la superficie del agua. Un pequeño río.»
El astrofísico de la NASA continuó: “Para calcular el punto exacto de convertirse en espagueti, utilizamos la fuerza de un cuerpo humano típico, que probablemente no resistiría más de 10 gramos de aceleración, por lo que este es el punto en el que anunciamos la destrucción de la Cámara.» . “Para Sagitario A*, esto corresponde a sólo el 1% del radio del horizonte de eventos. En otras palabras, la cámara/astronauta cruza el horizonte y luego sobrevive el 99% del camino hasta la singularidad antes de ser destrozado o quemado. por la radiación extrema, pero esa es una historia para otro día.
¿En cuanto a lo que verá realmente el intrépido explorador cuando se sumerja en una de las zonas más oscuras del universo? Bueno, como sugiere su nombre, la singularidad en el centro de cualquier agujero negro es imposible de observar directamente, debido a que su gravedad impide que incluso la propia luz escape del horizonte de sucesos una vez que lo atraviesa. Sin embargo, los astrónomos Somos Capaz de observar la masa brillante de material extremadamente caliente que rodea el agujero negro, que se asienta en un disco plano a medida que es atraído inexorablemente hacia el horizonte de sucesos.
Las visualizaciones por supercomputadora de la NASA revelan con exquisito detalle cómo la masa de 4,3 millones de soles podría distorsionar radicalmente la luz de un disco de acreción plano. Cada simulación comienza observando el agujero negro desde una distancia de unos 400 millones de kilómetros. Desde aquí, ya se puede observar el efecto de la gravedad del leviatán cósmico, mientras manipula la luz del disco para enmarcar la parte superior e inferior del horizonte de sucesos, haciéndose eco de la apariencia del agujero negro «Gargantúa» visto en la película Interstellar de Christopher Noland de 2014.
A medida que continúa el vuelo, el efecto del agujero negro supermasivo se intensifica para crear un caleidoscopio de líneas de fotones cambiantes, que se vuelven cada vez más delgadas a medida que el astronauta se acerca y atraviesa el horizonte de sucesos.
La NASA ha subido múltiples versiones de las simulaciones a YouTubeincluido un vídeo de YouTube de 360 grados que da rienda suelta a los espectadores Miremos a nuestro alrededor mientras caen en los pozos cósmicos más profundos.o alternativamente, Viajar para escapar del insaciable atractivo de la exclusividad. Algunos de los videos también muestran información sobre la perspectiva de la cámara y cómo los efectos relativistas como la dilatación del tiempo (un fenómeno en el que el tiempo pasa a diferentes velocidades para diferentes observadores dependiendo de dónde se encuentran y qué tan rápido se mueven) afectarían a una persona a medida que avanza. acercarse a la singularidad.
Consulte este artículo de IGN para obtener una explicación de qué es la dilatación del tiempo y cómo podría ser un dolor de cabeza para los futuros astronautas que exploren estrellas distantes. Para obtener más noticias sobre astronomía, ¿por qué no leer sobre un estallido estelar único en la vida que debería ser visible desde la Tierra a finales de este año, o aprender cómo millones de jugadores de Frontiers figuran colectivamente como autores de un estudio científico previamente revisado?
Crédito de la imagen: NASA
Anthony es un colaborador independiente que cubre noticias científicas y de videojuegos para IGN. Tiene más de ocho años de experiencia cubriendo avances innovadores en múltiples campos científicos y no tiene tiempo para engañarlo. Síguelo en Twitter @BeardConGamer
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