Оскільки чорні діри - це найпотужніша гравітаційна пляма у всьому Всесвіті, чи можуть вони спотворювати світло настільки, що воно насправді виходить на орбіту? І як би це виглядало, якби ви могли вижити і слідувати за світлом у цій поїздці навколо чорної діри?
У мене було таке велике запитання у глядача. Чи можливе світло на орбіту чорної діри?
Розглянемо цей мислительний експеримент, вперше пояснений Ньютоном. Уявіть, у вас був гармат, який міг би стріляти з гармати далеко. М'яч полетів би вниз, а потім врізався в бруд. Якщо ви б'єте з гармати більш сильно, він би пролетів далі, перш ніж врізатися в землю. І якби ви могли стріляти з гармати досить сильно і ігнорувати опір повітря - він подорожував би навколо Землі. Гармата була б на орбіті. Він падає до Землі, але кривизна Землі означає, що вона постійно падає просто над горизонтом.
Це працює не тільки з гарматами, космонавтами та супутниками, але і зі світлом. Це було одне з великих відкриттів, які Ейнштейн зробив щодо природи гравітації. Гравітація не є привабливою силою між масами, це фактично спотворення простору та часу. Коли світло потрапляє в гравітаційну свердловину масивного об'єкта, воно згинається, щоб стежити за викривленням простору-часу.
Далекі галактики, Сонце і навіть наша власна Земля призведуть до того, що світло відхилиться від свого шляху шляхом їх спотворення простору-часу. Але це неймовірна гравітація чорної діри, яка може зав'язати простір у вузлах. І так, є область навколо чорної діри, куди навіть фотони змушені подорожувати по орбіті. Насправді цей регіон відомий як "фотонна сфера".
Чорні діри здалеку віддаляються як будь-який масивний предмет. Якби ви замінили Сонце чорною дірою тієї самої маси, наша Земля продовжувала б орбіту точно таким же чином. Але коли ви наближаєтесь і наближаєтесь до чорної діри, обертовий об’єкт повинен проходити все швидше і швидше, коли він обхоплює масивний об'єкт. Фотонна сфера - це заключна стабільна орбіта, яку можна мати навколо чорної діри. І лише світло, що рухається з, ну, швидкістю світла, насправді може існувати на цій висоті.
Уявіть, що ви могли б існувати прямо у фотонній сфері чорної діри. Що ви не можете, тому не намагайтеся. Ви можете навести ліхтарик в одну сторону і побачити світло за собою, після того, як він повністю обернувся чорною дірою. Ви також купалися б у випромінюванні всіх фотонів, захоплених у цьому регіоні. Видиме світло може бути гарним, але рентгенівське та гамма-випромінювання приготувало б вас, як духовку.
Внизу фотонної сфери ви побачили б лише темряву. Внизу горизонт подій, точка світла не повертається. І нагорі ви побачили Всесвіт, спотворений величезною силою тяжіння чорної діри. Ви бачите на своєму погляді все небо, навіть зірки, які зазвичай затьмарені чорною дірою, коли вони обертаються навколо її сили тяжіння. Це було б дивовижним і смертельним місцем, але це обов'язково бив, падаючи нижче горизонту подій.
Якби ви могли потрапити в сферу фотонів, які експерименти ви хотіли б зробити? Розкажіть нам у коментарях нижче.
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 3:45 - 3.4MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (77.9MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
