بیگ بنگ: آماده‌ی رفتن به درون سیاهچاله هستید؟ ابرکامپیوترهای ناسا یک تجسم همه‌جانبه از سیاهچاله را تولید کردند که به شما امکان می‌دهد به درون سیاهچاله سقوط کنید.

به گزارش بیگ بنگ، مقصد ما سیاهچاله‌ای است که از نظر اندازه شبیه به سیاهچاله‌ در قلب کهکشان راه شیری است. یعنی ۴.۳ میلیون برابر خورشید جرم دارد. با نزدیک‌تر شدن به سیاهچاله، سرعت شما بالا می‌رود تا جایی که به سرعت نور نزدیک می‌شوید – حد مجاز سرعت کیهانی! درخشش ستارگان در پس‌زمینه و دیسک مواد داغ اطراف سیاهچاله بیشتر شده و روشن‌تر و سفیدتر می‌شود. این اثر شبیه به بلند شدن صدای یک ماشین مسابقه در حال نزدیک شدن به ما است.

در طول مسیر، دیسک سیاهچاله و آسمان شب به طور فزاینده‌ای منحرف می‌شوند و حتی با عبور نور آنها از فضا-زمان که به طور فزاینده‌ای منحرف می‌شود، تصاویر متعددی را نشان می‌دهد. این سفر ۶۴۰ میلیون کیلومتری به درون سیاهچاله در زمان واقعی حدود ۳ ساعت طول می‌کشد که در اینجا بصورت تند نشان داده شده است. اما برای ناظری که از دور مشاهده می‌کند، پدیده رسیدن به طور کامل هرگز اتفاق نمی‌افتد.

هنگامی که فضانورد از خط افق رویداد عبور می‌کند، نابود شدن آن توسط فرآیند اسپاگتی‌سازی تنها ۱۲.۸ ثانیه طول می‌کشد. از این نقطه، تنها حدود ۱۳۰ هزار کیلومتر تا «تکینگی گرانشی» فاصله وجود دارد. طبق نظریه نسبیت عام اینشتین در ناحیه تکینگی، چگالی و میدان گرانشی به بی‌نهایت می‌رسد و قوانین فیزیک شکسته می‌شوند. این آخرین مرحله از سفر در ویدئوی ناسا، در یک چشم به هم زدن به پایان می‌رسد. ویدئوی این شبیه‌سازی را در زیر مشاهده کنید:

در این بازسازی گرافیکی تمامی جزئیات و قوانین حاکم فیزیکی رعایت شده است. پروژه شبیه‌سازی سیاهچاله حدود ۱۰ ترابایت داده (معادل نصف محتوای متنی تخمین زده‌شده در کتابخانه کنگره) تولید کرد و پردازش آن‌ها برای تنها ۰٫۳ درصد از ۱۲۹هزار پردازنده «دیسکاور» حدود ۵ روز طول کشید. انجام همین کار در لپ‌تاپی معمولی بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد.

این ویدئو که در یک نسخه ۳۶۰ درجه نیز ساخته شده، به مخاطب امکان می‌دهد خود را در مرکز همه‌چیز احساس کند و بتواند به اطراف خود نگاه کند. برای تولید این سفر هیجان‌انگیز از ابرکامپیوتر «دیسکاور» (Discover) در مرکز شبیه‌سازی تغییرات اقلیمی ناسا استفاده شده است.

این ابرکامپیوتر قدرتمند حدود ۱۰ ترابایت داده، معادل تقریباً نیمی از محتوای کتاب‌های کتابخانه کنگره آمریکا، را با ۱۲۹ هزار پردازنده خود در حدود ۵ روز پردازش کرد. همین کار در یک لپ‌تاپ معمولی بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد.

“جرمی اشنیتمن” اخترفیزیکدان در سازمان ناسا و از سازندگان این ویدئو، درباره این ویدئو می‌گوید: «مردم اغلب در مورد این سؤال می‌پرسند. شبیه‌سازی این فرآیندهای دشوار کمک می‌کند تا بین ریاضیات نظریه نسبیت و پدیده‌ها در جهان واقعی ارتباط برقرار کرد.»

وی اضافه کرد: «سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای که حاوی حدود ۳۰ برابر جرم خورشید هستند، افق رویداد بسیار کوچک‌تر و نیروهای جزر و مدی قوی‌تری دارند که می‌توانند اجرام نزدیک‌تر را قبل از رسیدن به افق رویداد از هم گسسته کنند.»

این فرایند که اصطلاحا «اسپاگتی‌سازی» نامیده می‌شود به این دلیل رخ می‌دهد که کشش گرانشی در انتهای جسمی که نزدیک‌تر به سیاهچاله است، بسیار قوی‌تر از نیروی کشش در انتهای دیگر است. افق رویداد سیاه‌چاله شبیه‌سازی‌شده حدود ۲۵ میلیون کیلومتر عرض دارد و بینندگان ابر مسطح بزرگی از گاز داغ و ساختارهای درخشانی به نام «حلقه‌های فوتونی» را مشاهده خواهند کرد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: NASA