作者弗朗西斯·雷迪，美国宇航局戈达德太空飞行中心 在新图像的这个画面中，一个重达2亿太阳质量的超大质量黑洞位于前景中
它的引力扭曲了来自它正后方一个较小的伴黑洞吸积盘的光线，创造了这种超现实的景象
吸积盘的不同颜色使得跟踪每个吸积盘的贡献更加容易
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/杰里米·施尼特曼和布莱恩·P
鲍威尔 在美国国家航空和宇宙航行局的一项新的可视化研究中，一对质量是太阳质量数百万倍的轨道黑洞表演了一场催眠双人舞
这部电影描绘了黑洞是如何扭曲和重定向从围绕着每个黑洞的热气漩涡(称为吸积盘)发出的光的
从轨道平面附近看，每个吸积盘都呈现出特有的双峰外观
但是当一个在另一个前面经过时，前景黑洞的引力将它的伙伴转变成一系列快速变化的弧
当来自两个圆盘的光在黑洞附近混乱的空间和时间结构中穿行时，这些扭曲就显现出来了
“我们看到了两个超大质量的黑洞，一个较大的有2亿个太阳质量，另一个较小的有一半重，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家杰里米·施尼特曼说，他创造了这种可视化
“这些是黑洞双星系统的种类，我们认为其中两个成员都可以维持持续数百万年的吸积盘
" 吸积盘有不同的颜色，红色和蓝色，以便更容易跟踪光源，但选择也反映了现实
较热的气体发出的光更接近光谱的蓝色端，围绕较小黑洞运行的物质会经历更强的重力效应，从而产生更高的温度
对于这些质量来说，两个吸积盘实际上都在紫外波段发射了大部分的光，蓝色的吸积盘达到了稍高的温度
像这样的可视化帮助科学家描绘出极端重力的有趣后果
新视频是施尼特曼制作的早期视频的两倍，从不同角度展示了一个孤立的黑洞
从侧面看，吸积盘的一边看起来明显更亮
重力扭曲改变了来自圆盘不同部分的光的路径，产生扭曲的图像
黑洞附近气体的快速运动通过一种叫做多普勒增强的现象改变了圆盘的亮度——这是爱因斯坦相对论的一种效应，它使向观察者旋转的一面变亮，使旋转的一面变暗
该系统的正面视图突出了较小黑洞与其较大伴星的扭曲图像(插图)
为了到达照相机，较小的黑洞必须将来自它的红色伙伴的光弯曲90度
这张二级图像的吸积盘看起来像一条线，这意味着我们看到了红色同伴的边缘视图——同时也从上面看到了它
蓝色圆盘的第二个图像也形成在离较大黑洞最近的明亮光环的外面
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/杰里米·施尼特曼和布莱恩·P
鲍威尔 可视化还显示了一种更微妙的现象，称为相对论像差
黑洞在靠近观察者时看起来更小，离开时看起来更大
当从上面观察系统时，这些影响消失了，但是新的特征出现了
两个黑洞都产生了它们的伙伴在各自轨道上环绕它们的小图像
仔细观察，很明显这些图像实际上是边缘视图
为了产生它们，来自黑洞的光必须被重定向90度，这意味着我们同时从两个不同的角度观察黑洞——正面和侧面
施尼特曼解释说:“这种新的可视化的一个引人注目的方面是引力透镜产生的图像的自相似性。”
“放大每一个黑洞都会显示出它的伙伴的多个越来越扭曲的图像
" Schnittman通过计算来自吸积盘的光线穿过黑洞周围扭曲的时空时所走的路径来创建可视化
在现代台式电脑上，制作电影画面所需的计算大约需要十年时间
因此施尼特曼与戈达德数据科学家布莱恩·P
鲍威尔将使用美国宇航局气候模拟中心的“发现”超级计算机
仅使用Discover 129，000个处理器中的2%，这些计算就花了大约一天的时间
天文学家预计，在不太遥远的未来，他们将能够探测到引力波——时空中的波纹——当一个系统中的两个超大质量黑洞(很像施尼特曼描述的那个)螺旋在一起并融合时产生的引力波
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