Тъй като черните дупки са най-мощните гравитационни петна в цялата Вселена, могат ли да изкривят светлината толкова много, че тя всъщност да излезе в орбита? И как би изглеждало, ако можете да оцелеете и да следвате светлина в това пътуване около черна дупка?
Имах този голям въпрос от зрител. Възможно ли е светлината да орбитира в черна дупка?
Помислете за този мисловен експеримент, първо обяснен от Нютон. Представете си, че сте имали оръдие, което може да изстреля далекобойно далеч. Топката щеше да лети надолу и след това да се блъсне в мръсотията. Ако стреляте с пушка по-силно, тя ще лети по-далеч преди да се удари в земята. И ако бихте могли да стреляте с пушка достатъчно силно и да пренебрегнете въздушното съпротивление - тя ще пътува по целия път около Земята. Канобалът щеше да бъде в орбита. Той пада към Земята, но кривината на Земята означава, че тя постоянно пада точно над хоризонта.
Това работи не само с пушки, астронавти и сателити, но и със светлина. Това беше едно от големите открития, които Айнщайн направи за природата на гравитацията. Гравитацията не е привлекателна сила между масите, всъщност е изкривяване на пространството и времето. Когато светлината попадне в гравитационния кладенец на масивен обект, тя се огъва, за да следва кривината на космическото време.
Далечните галактики, Слънцето и дори нашата собствена Земя ще предизвикат отклоняване на светлината от пътя й чрез изкривяването им на космическото време. Но това е невероятната гравитация на черна дупка, която може да завърже пространството във възли. И да, има регион около черна дупка, където дори фотоните са принудени да пътуват в орбита. Всъщност този регион е известен като "фотонна сфера".
От достатъчно далеч черните дупки действат като всеки масивен предмет. Ако замените Слънцето с черна дупка със същата маса, нашата Земя ще продължи да орбитира по абсолютно същия начин. Но когато се приближавате и по-близо до черната дупка, орбитиращият обект трябва да върви все по-бързо и по-бързо, докато се хвърля около масивния обект. Фотонната сфера е последната стабилна орбита, която можете да имате около черна дупка. И само светлина, движеща се с, добре, светлинна скорост, всъщност може да съществува на тази височина.
Представете си, че бихте могли да съществувате точно във фотонната сфера на черна дупка. Което не можете, така че не опитвайте. Можете да насочите фенерчето си в една посока и да видите светлината зад вас, след като тя е обиколила изцяло черната дупка. Вие също бихте се окъпали в радиацията на всички фотони, заснети в този регион. Видимата светлина може да е доста, но рентгеновото и гама лъчение биха ви готвили като фурна.
Под фотонната сфера бихте виждали само тъмнина. Долу е хоризонтът на събитията, светлината не се връща. И горе ще видите Вселената, изкривена от масивната гравитация на черната дупка. Ще видите цялото небе във вашия изглед, дори звезди, които обикновено биха били затъмнени от черната дупка, докато се увиват около нейната гравитация. Това би било страхотно и смъртоносно място, но със сигурност ще попадне под хоризонта на събитията.
Ако бихте могли да се спуснете във фотонната сфера, какви експерименти бихте искали да направите? Кажете ни в коментарите по-долу.
Podcast (аудио): Изтегляне (Продължителност: 3:45 - 3.4MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (видео): Изтегляне (77.9MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
