Einem NASA-Supercomputer ist es gelungen, eine neue immersive Visualisierung zu entwickeln, die es uns ermöglicht, in den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs vorzudringen. Durch detaillierte Simulationen können Wissenschaftler untersuchen, wie sich diese Naturgewalt auf das reale Universum auswirkt.
Jeremy Schnittman, Astrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA, sagte: „Die Leute fragen sich oft darüber, und die Simulation dieser schwer vorstellbaren Prozesse hilft uns, die Mathematik der Relativitätstheorie mit realen Konsequenzen im Universum zu verbinden.“ Also habe ich zwei Szenarien simuliert: eines, in dem eine Kamera wie ein mutiger Astronaut versuchte, den Ereignishorizont zu überqueren, und ein anderes, in dem sie ihn nicht erreichte und nach hinten geschleudert wurde.
Die generierten Visualisierungen stehen in verschiedenen Formaten zur Verfügung. Erklärvideos fungieren als Reiseführer, während 360-Grad-Videos den Zuschauern ermöglichen, sich während der Reise umzusehen. Darüber hinaus wurden auch flache Karten des gesamten Himmels erstellt.
Um dieses Projekt durchzuführen, tat sich Schnittman mit dem Goddard-Wissenschaftler Brian Powell zusammen und nutzte den Discover-Supercomputer im Climate Simulation Center der NASA. Die Simulation generierte in nur fünf Tagen Laufzeit etwa 10 Terabyte an Daten mit 0,3 % der Discover-Prozessoren. Wäre dies auf einem herkömmlichen Laptop geschehen, hätte es mehr als ein Jahrzehnt gedauert.
Das Schwarze Loch, auf das sie sich konzentrierten, hat die 4,3-Millionen-fache Masse unserer Sonne und befindet sich im Zentrum unserer Milchstraße. Schnittman erklärte: „Wenn Sie die Wahl hätten, würden Sie lieber in ein supermassereiches Schwarzes Loch fallen.“ „Schwarze Löcher mit stellarer Masse, die bis zu 30-mal die Masse unserer Sonne enthalten, haben kleinere Ereignishorizonte und stärkere Gezeitenkräfte, die herannahende Objekte auseinanderreißen können, bevor sie den Horizont überqueren.“
Die Simulation des Ereignishorizonts erstreckt sich über etwa 25 Millionen Kilometer, etwa 17 % der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Zu sehen sind eine flache, wirbelnde Wolke aus heißem Gas, die Akkretionsscheibe genannt wird, sowie Ringe aus Photonen, die hell sind Aus Licht entstandene Strukturen, die das Schwarze Loch einmal oder mehrmals umkreisten. Abgerundet wird das Ganze durch einen von der Erde aus gesehenen Sternenhintergrund.
Wenn sich die Kamera dem Schwarzen Loch mit nahezu Lichtgeschwindigkeit nähert, verstärkt sich die Helligkeit der Akkretionsscheibe und der Hintergrundsterne, ähnlich wie das Geräusch eines sich nähernden Rennwagens zunimmt. In Bewegungsrichtung gesehen erscheint das Licht heller und weißer.
Der Film beginnt mit einer 640 Millionen Kilometer entfernten Kamera, und das Schwarze Loch füllt schnell das Sichtfeld. Wenn die Kamera heranzoomt, werden die Scheibe des Schwarzen Lochs, die Photonenringe und der Nachthimmel verzerrt und es entstehen mehrere Bilder, während sein Licht durch die verzerrte Raumzeit geht.
