Simulasi superkomputer NASA yang baru mengungkapkan bagaimana rasanya jatuh ke dalam lubang hitam supermasif

Lubang hitam supermasif mampu melahap seluruh bintang dengan dahsyat, membengkokkan struktur ruang-waktu dengan massa dan pengaruh gravitasinya yang hampir tak terduga. Kekuatannya yang luar biasa dan sifat misteriusnya telah menangkap imajinasi generasi ilmuwan dan seniman, mulai dari Albert Einstein hingga Christopher Noland, yang berupaya membuat hal-hal yang tidak diketahui dapat dipahami melalui karya seni audio-visual dan penelitian perintis mereka.

Sekarang satu set baru Simulasi superkomputer NASA Hal ini memberikan penonton kesempatan untuk melihat dari dekat realitas yang membelokkan pengaruh benda-benda kosmik tersebut, dengan menunjukkan bagaimana rasanya melakukan perjalanan melalui cakrawala peristiwa lubang hitam supermasif dengan massa setara dengan 4,3 juta matahari.

“Orang-orang sering bertanya tentang hal ini, dan simulasi proses yang sulit dibayangkan ini membantu saya menghubungkan matematika relativistik dengan konsekuensi nyata di alam semesta nyata,” jelas astrofisikawan NASA Jeremy Schnittman dari Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland. Saya bekerja membuat visualisasi. “Jadi saya menyimulasikan dua skenario yang berbeda, satu di mana kamera – yang menggantikan posisi astronot yang berani – meleset dari cakrawala peristiwa dan kembali dengan ketapel, dan satu lagi saat kamera melintasi perbatasan, menentukan nasibnya.”

Pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang terjadi jika Anda jatuh ke dalam lubang hitam?

Berkat visualisasi baru dan mendalam yang dihasilkan pada superkomputer NASA, kami memulainya #BlackHoleMinggu Dengan penurunan hipotetis ke cakrawala peristiwa – titik tidak bisa kembali lagi bagi lubang hitam: https://t.co/aIk9MC1ayK pic.twitter.com/CoMsArORj4

-NASA (@NASA) 6 Mei 2024

Simulasi tersebut dirancang oleh Schnittman dan rekan ilmuwan NASA Brian Powell menggunakan superkomputer Discover yang terletak di Pusat Simulasi Iklim NASA. Menurut agensi tersebut, laptop biasa memerlukan waktu sekitar satu dekade untuk menangani tugas besar tersebut, namun 129.000 prosesor Discover mampu mengkompilasi visualisasi hanya dalam lima hari, hanya menggunakan 0,3 persen daya komputasinya.

Singularitas yang menjadi inti simulasi diciptakan agar memiliki massa yang sama dengan lubang hitam supermasif di jantung Bima Sakti, yang dikenal sebagai Sagitarius A* (Sgr A*). Seperti yang dijelaskan Schnittman, ukuran lubang hitam supermasif yang menakjubkan dapat memberikan keuntungan bagi para astronot, membantu mereka bertahan hingga titik di mana penjelajah pemberani melewati cakrawala peristiwa, dan pada saat itulah mereka akan terkoyak melalui proses yang dikenal sebagai spaghettitisasi. .

“Risiko spageti jauh lebih besar pada lubang hitam kecil yang massanya sama dengan Matahari kita,” kata Schnittman melalui email kepada IGN. Bagi mereka, gaya pasang surut akan menghancurkan pesawat luar angkasa normal jauh sebelum mencapai cakrawala. Untuk lubang hitam supermasif seperti Sagitarius A*, cakrawalanya sangat besar sehingga tampak datar, seperti sebuah kapal di lautan yang tidak berisiko “jatuh di atas cakrawala”, meskipun ia dapat dengan mudah jatuh di atas air terjun di permukaan lubang hitam tersebut. air. Sebuah sungai kecil.”

Ahli astrofisika NASA melanjutkan: “Untuk menghitung titik pasti berubah menjadi spageti, kami menggunakan kekuatan tubuh manusia pada umumnya, yang mungkin tidak dapat menahan percepatan lebih dari 10 gram, jadi pada titik inilah kami mengumumkan kehancurannya. kamera.” . “Untuk Sagitarius A*, ini hanya setara dengan 1% radius cakrawala peristiwa. Dengan kata lain, kamera/astronot melintasi cakrawala, dan kemudian bertahan 99% menuju singularitas sebelum terkoyak atau terbakar oleh radiasi Ekstrim, tapi itu cerita untuk lain hari.

Apa yang sebenarnya akan dilihat oleh penjelajah pemberani ketika ia menyelam ke salah satu kantong paling gelap di alam semesta? Seperti namanya, singularitas di pusat lubang hitam mana pun tidak mungkin diamati secara langsung, karena fakta bahwa gravitasinya bahkan mencegah cahaya untuk keluar dari cakrawala peristiwa begitu ia melewatinya. Namun, para astronom Kita Mampu mengamati massa bercahaya dari material yang sangat panas di sekitar lubang hitam, yang mengendap menjadi piringan datar karena tertarik ke arah cakrawala peristiwa.

Visualisasi superkomputer NASA mengungkap dengan sangat rinci bagaimana massa 4,3 juta matahari dapat secara radikal mendistorsi cahaya dari piringan akresi datar. Setiap simulasi dimulai dengan menatap lubang hitam dari jarak sekitar 400 juta mil. Dari sini, efek gravitasi kosmik leviathan sudah dapat diamati, saat ia memanipulasi cahaya cakram untuk membingkai bagian atas dan bawah cakrawala peristiwa, menggemakan penampakan lubang hitam “Gargantua” yang terlihat dalam film Interstellar karya Christopher Noland tahun 2014.

Saat penerbangan berlanjut, efek lubang hitam supermasif semakin intensif sehingga menciptakan kaleidoskop pergeseran garis foton, yang menjadi semakin tipis saat astronot mendekat dan melewati cakrawala peristiwa.

NASA telah mengunggah beberapa versi simulasi ke Youtubetermasuk video YouTube 360 ​​derajat yang memberikan kebebasan kepada pemirsa Mari kita melihat sekeliling saat mereka jatuh ke dalam lubang kosmik terdalamatau sebagai alternatifnya, Bepergian untuk melepaskan diri dari daya tarik eksklusivitas yang tak pernah terpuaskan. Beberapa video juga menunjukkan informasi mengenai perspektif kamera, dan bagaimana efek relativistik seperti pelebaran waktu – sebuah fenomena di mana waktu berlalu dengan kecepatan berbeda untuk pengamat yang berbeda tergantung di mana mereka berada dan seberapa cepat mereka bergerak – akan mempengaruhi seseorang saat mereka bergerak. mendekati singularitas.

Lihat artikel IGN ini untuk penjelasan tentang apa itu pelebaran waktu, dan bagaimana hal ini dapat memusingkan bagi astronot masa depan yang menjelajahi bintang-bintang jauh. Untuk berita astronomi lainnya, mengapa tidak membaca tentang ledakan bintang sekali seumur hidup yang akan terlihat dari Bumi akhir tahun ini, atau pelajari bagaimana jutaan pemain Frontiers secara kolektif terdaftar sebagai penulis studi ilmiah yang telah ditinjau sebelumnya.

Kredit gambar: NASA

Anthony adalah kontributor lepas yang meliput berita sains dan video game untuk IGN. Dia memiliki pengalaman lebih dari delapan tahun dalam meliput perkembangan terkini di berbagai bidang ilmiah dan sama sekali tidak punya waktu untuk membodohi Anda. Ikuti dia di Twitter @BeardConGamer