Игра теней

Команда Энди Бон из Корнельского университета начала работать на уже существующих симуляциях черных дыр, которые движутся по спирали, деформируют пространство и время. На них ученые вычислили путь световых лучей к линзе камеры, когда лучи проходят сквозь сильно скрученные пространство и время. В более ранних исследованиях подобных оптических эффектов ученые проверяли лишь слабое гравитационное линзирование, в котором путь светового луча отклоняется не более чем на 0,003 градуса, отмечает Бон.

Как и ожидалось, каждая черная дыра образует свою собственную большую тень в форме кольца или пузыря, поскольку свет с противоположной стороны каждое из тел поглощает и не дает ему добраться камеры. Много теней меньшего размера, в форме вытянутых капель или дуг, появились тогда, когда тень от одной из черных дыр искривилась под действием гравитации другой. Однако работа выявила и некоторые сюрпризы. Похоже, что такой эффект будет образовывать бесконечное количество дуг, причем каждая из них соответствует лучам света, крирпые проносятся над этими двумя черными дырами во время их слияния разное количество раз до тех пор, пока свет не достигнет камеры.

Для слияния черных дыр одинаковой массы Бон и его коллеги, имеющие возможность пройти обучение вот на этих курсах создания сайтов в Киеве, обнаружили еще одну интересную особенность: вместе с приближением или удалением наблюдателя в их симуляции, дуги воспроизводили ту же самую структурную схему. Такой самовоспроизводящийся или «фрактальный» узор не ожидали увидеть в столь сложной системе, отмечает Бон.

«Эта работа важна, поскольку большинство динамических пространственно-временных событий, включая слияние черных дыр, можно исследовать исключительно на компьютерных симуляциях», – отмечает астрофизик Джеффри Уотсон из Университета штата Калифорния в Фуллертоне, который не входил в команду открывателей. Хотя некоторые группы исследователей уже имитировали слияния черных дыр, «новым и поразительным здесь является то, что Бон и его коллеги показали путь лучей света, которые будут путешествовать сквозь такое имитированное пространство-время, чтобы увидеть, какой будет картинка для близкого к событию наблюдателя», добавляет ученый.