Proč z černé díry nevychází světlo

Známá představa je taková: aby něco uniklo ze Země, potřebuje rychlost asi 11 kilometrů za sekundu, a čím hmotnější těleso, tím větší rychlost je potřeba. Zdá se, že u černé díry je hranice prostě výš než rychlost světla - a nic nelétá rychleji než světlo. Odpověď je správná, ale důvod ne: světlo nezrychluje ani neprohrává závod.

Rychlost světla je vždy stejná. Nemění se ona, ale samotný časoprostor: hmota ho zakřivuje a paprsek se pohybuje po nejpřímější z dostupných trajektorií - podobně jako letadlo letí „rovně“, ale na mapě kreslí oblouk. U Slunce je toto zakřivení nepatrné, ale mnohokrát se měřilo.

U černé díry zakřivení dosahuje krajní meze. Těsně nad horizontem paprsek mířící přesně vzhůru ještě unikne, zatímco paprsek vyslaný pod úhlem stoupá, ohne se a padá zpět. Čím blíž k horizontu, tím užší je tento únikový kužel; přímo na horizontu se zhroutí. Pod ním není jediný směr, který by vedl pryč.

V roce 2019 ukázali první snímek okolí superhmotné černé díry - v galaxii M87. Nezáří ona, ale žhavý plyn kolem ní; část jasného prstence tvoří paprsky, které díru oblétly po oblouku a přesto se k nám dostaly. Tmavá skvrna uprostřed je znatelně větší než samotný horizont: paprsky, které proletěly poblíž, se také ohýbají dovnitř.

Existuje i přechodové pásmo. Světlo vyzářené téměř přímo u hranice k nám dojde, ale roztažené: jeho vlnová délka roste a fotony přicházejí stále méně často. Svítilna upuštěná dovnitř by zvenčí nezhasla najednou - červenala by a slábla, až by úplně zmizela.

Nejčastěji překáží slovo „vysává“. Z dálky černá díra přitahuje úplně stejně jako jakékoli těleso o stejné hmotnosti: kdyby se Slunce náhle změnilo v černou díru, oběžné dráhy planet by se neposunuly - jen by nastala tma a zima. Zvláštní je všechno až těsně u horizontu.