Kadangi juodosios skylės yra galingiausios gravitacijos dėmės visoje Visatoje, ar jos gali iškraipyti šviesą tiek, kad ji iš tikrųjų patenka į orbitą? Kaip atrodytų, jei šioje kelionėje aplink juodąją skylę galėtumėte išgyventi ir sekti šviesą?
Turėjau šį puikų klausimą iš žiūrovo. Ar įmanoma, kad šviesa skristų aplink juodąją skylę?
Apsvarstykite šį minčių eksperimentą, kurį pirmiausia paaiškino Niutonas. Įsivaizduokite, kad turite patranką, galinčią šaudyti iš patrankos sviedinio toli. Rutulys skris žemyn, o paskui pateks į purvą. Jei smarkiau šaudytum iš patrankos sviedinio, jis skristų toliau, prieš smogdamas į žemę. O jei galėtumėte pakankamai sunkiai šaudyti iš patrankos sviedinio ir nepaisyti oro pasipriešinimo, jis judėtų aplink Žemę. Patrankos sviedinys būtų orbitoje. Jis krinta link žemės, tačiau žemės kreivumas reiškia, kad ji nuolat krenta virš horizonto.
Tai veikia ne tik su patrankos kamuoliais, astronautais ir palydovais, bet ir su šviesa. Tai buvo vienas didžiausių atradimų, kuriuos Einšteinas padarė apie gravitacijos prigimtį. Gravitacija nėra patraukli jėga tarp masių, ji iš tikrųjų yra erdvėlaikio iškraipymas. Kai šviesa patenka į masyvaus objekto gravitacinį šulinį, ji lenkiasi, kad atitiktų erdvėlaikio kreivę.
Nuotolinės galaktikos, Saulė ir net mūsų Žemė iškreipia erdvės laiką šviesą nuo savo kelio. Bet tai yra neįtikėtinas juodosios skylės sunkumas, galintis susieti erdvės laiką mazgais. Taip, aplink juodąją skylę yra regionas, kuriame net fotonai yra priversti keliauti orbita. Tiesą sakant, šis regionas yra žinomas kaip „fotono sfera“.
Žvelgiant iš pakankamai toli, juodosios skylės veikia kaip bet koks masinis objektas. Jei pakeistumėte Saulę tos pačios masės juodąja skyle, mūsų Žemė toliau skristų orbita tuo pačiu būdu. Vis labiau artėjant prie juodosios skylės, aplink orbitą skriejantis objektas turi vykti vis greičiau, nes jis plaka aplink masyvų objektą. Fotonų sfera yra galutinė stabili orbita, kurią galite turėti aplink juodąją skylę. Ir šiame aukštyje iš tikrųjų gali egzistuoti tik šviesa, judanti, gerai, šviesos greičiu.
Įsivaizduokite, kad galėtumėte egzistuoti ties juodosios skylės fotonų sfera. Ko negalite, todėl nemėginkite. Žibintuvėlį galite nukreipti į vieną pusę ir pamatyti užkulisį, kai jis visiškai apvažiuos juodąją skylę. Jūs taip pat būtumėte maudomi dėl visų šiame regione užfiksuotų fotonų radiacijos. Matoma šviesa gali būti gana graži, tačiau rentgeno ir gama spinduliuotė jus keptų kaip orkaitę.
Žemiau fotono sferos pamatytumėte tik tamsą. Žemyn yra įvykių horizontas, šviesos taškas negrįš. O aukščiau pamatytumėte Visatą iškreiptą dėl didžiulės juodosios skylės sunkio jėgos. Jūsų nuomone, jūs matysite visą dangų, net žvaigždes, kurias paprastai užstotų juodoji skylė, nes jos apjuosia jo sunkumą. Tai būtų nuostabi ir mirtina vieta, bet ji būtinai įveiktų kritimą žemiau įvykio horizonto.
Kokius eksperimentus norėtumėte atlikti, jei galėtumėte patekti į fotono sferą? Papasakok mums žemiau esančiuose komentaruose.
„Podcast“ (garso įrašas): atsisiųsti (trukmė: 3:45 - 3,4 MB)
Prenumeruokite: „Apple“ transliacijos | „Android“ | RSS
„Podcast“ (vaizdo įrašas): atsisiųskite (77,9 MB)
Prenumeruokite: „Apple“ transliacijos | „Android“ | RSS
