Ilmu. – Dunia lubang hitam biner yang terdistorsi ganda

Madrid, 16 (Europe Press)

Lubang hitam mengorbit jutaan kali massa matahari melakukan balet “ganda” dalam visualisasi baru NASA.

(Https://www.youtube.com/watch) mendeskripsikan filmnya?

Jika dilihat dari dekat bidang orbit, setiap cakram akresi memiliki tampilan berlekuk ganda yang berbeda. Tetapi ketika salah satu lewat di depan yang lain, tarikan gravitasi lubang hitam di depan mengubah pasangannya menjadi serangkaian busur yang berubah dengan cepat. Distorsi ini muncul ketika cahaya dari kedua cakram bergerak melalui jalinan ruang dan waktu di dekat lubang hitam.

“Kami melihat dua lubang hitam raksasa, salah satunya lebih besar dengan 200 juta massa matahari dan yang lebih kecil dengan berat setengahnya,” kata Jeremy Schnittman, astrofisikawan di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, yang menciptakan visualisasi tersebut. “Ini adalah jenis sistem biner lubang hitam yang kami yakin kedua anggota dapat mempertahankan disk kumulatif yang bertahan selama jutaan tahun.”

Cakram akumulasi memiliki warna berbeda, merah dan biru, untuk memudahkan pelacakan sumber cahaya, tetapi pemilihannya juga mencerminkan kenyataan. Gas yang lebih panas memancarkan cahaya lebih dekat ke ujung biru spektrum, dan material yang mengorbit lubang hitam yang lebih kecil terkena efek gravitasi yang lebih kuat yang menghasilkan suhu yang lebih tinggi. Untuk blok ini, kedua cakram akresi akan memancarkan sebagian besar cahayanya dalam sinar UV, dan cakram biru akan mencapai suhu yang sedikit lebih tinggi.

Visualisasi seperti ini membantu para ilmuwan membayangkan konsekuensi dari tarikan gravitasi cermin funhouse yang ekstrim. Video baru tersebut diduplikasi pada video sebelumnya yang diproduksi oleh Schnittmann dan menunjukkan satu lubang hitam dari sudut yang berbeda.

Jika dilihat hampir dari pelek, Accumulation Disc tampak lebih cerah di satu sisi. Distorsi gravitasi mengubah jalur cahaya yang datang dari berbagai bagian cakram, menghasilkan gambar yang terdistorsi. Pergerakan cepat gas di dekat lubang hitam mengubah luminositas piringan melalui fenomena yang disebut dorong Doppler, efek dari teori relativitas Einstein yang menerangi sisi yang mengarah ke penampil dan meredupkan sisi yang berputar.

Visualisasi tersebut juga menunjukkan fenomena yang lebih halus yang disebut kemiringan relatif. Lubang hitam tampak lebih kecil saat mendekati pengamat dan menjadi lebih besar saat semakin menjauh.

Efek ini menghilang saat melihat sistem dari atas, tetapi fitur baru muncul. Kedua lubang hitam menghasilkan gambar kecil dari rekan mereka yang berputar di setiap orbit. Melihat lebih dekat, jelas bahwa foto-foto ini sebenarnya adalah tampilan tepi. Untuk memproduksinya, cahaya dari lubang hitam harus diarahkan 90 derajat, yang berarti kita melihat lubang hitam dari dua perspektif yang berbeda, muka dan tepi, pada saat yang bersamaan.

“Salah satu aspek yang mengejutkan dari penawaran baru ini adalah sifat serupa dari gambar yang dihasilkan oleh lensa gravitasi,” jelas Schnittmann. “Memperbesar setiap lubang hitam mengungkapkan banyak gambar mitra yang semakin terdistorsi.”

Schnittmann menciptakan visualisasi dengan menghitung jalur yang dilalui sinar cahaya dari cakram akresi saat mereka bergerak melalui ruang-waktu yang melengkung di sekitar lubang hitam.

Pada komputer desktop modern, kalkulasi yang diperlukan untuk membuat bingkai film akan memakan waktu sekitar satu dekade. Jadi Schnittman bekerja sama dengan ilmuwan data Goddard Brian Powell untuk menggunakan superkomputer Discover di Pusat Simulasi Iklim NASA. Dengan hanya 2% dari 129.000 prosesor Discover, penghitungan ini membutuhkan waktu sekitar satu hari.

Dalam waktu yang tidak terlalu lama, para astronom berharap dapat mendeteksi gelombang gravitasi (riak di ruangwaktu) yang dihasilkan oleh keberadaan dua lubang hitam supermasif dalam sistem yang sangat mirip dengan yang digambarkan Schnittmann sebagai spiral dan penggabungan.