Kus piir täpselt asub
Horisont on kaugus keskpunktist, kus teine kosmiline kiirus võrdub valguse kiirusega. Sellest lähemalt ei pääse miski välja - mitte seepärast, et miski signaali kinni hoiaks: kõik trajektoorid viivad seal sissepoole. Piiril endal ainet ei ole, see on tühja ruumi puhas geomeetria.
Horisondi raadiuse määrab mass ja see kasvab sellega võrdeliselt. Suru Maa mustaks auguks - piir kulgeks kirsisuuruse kera ümber. Päikesest saaks selle asemel umbes 3 km raadiusega kera. Meie Galaktika keskmes asuva Sagittarius A* puhul, mille mass on umbes 4 miljonit Päikese massi, asub horisont 12 miljoni km kaugusel.
Sellel joonel pole kohalikku tunnust: langeva kosmoselaeva instrumendid ei näita midagi. Horisondi asukohta ei saa arvutada ka ühe lähedase piirkonna põhjal - see sõltub augu kogu tulevikust. Kui sinna langeb aasta pärast gaasipilv, hakkab horisont juba varem paisuma.
Miks langeja ületamist ei tunne
Ohtlik pole piir ise, vaid raskusjõu erinevus: jalgu tõmbab tugevamalt kui pead ja keha venib välja. Horisondil on see erinevus seda nõrgem, mida massiivsem on auk. Tähemassiga augu lähedal rebitaks inimene tükkideks juba sadu kilomeetreid enne horisonti. Ülimassiivse augu puhul on venitus piiril nii väike, et sa ei tunneks seda - rebimine toimuks hiljem, sügaval sees.
Kui märgatav on piiri ületamine ülimassiivsesse auku langejale.
Ometi on kõik muutunud. Horisondi taga lakkab „väljapoole” olemast ruumisuund ja muutub ajasuunaks: seal ei saa keskpunktist eemale liikuda samamoodi, nagu siin ei saa liikuda eilsesse päeva. Tagasi saadetud signaal liigub ikkagi sügavamale.
Mida näeb kõrvalt
Väljastpoolt on pilt vastupidine. Mida lähemale objekt horisondile jõuab, seda aeglasemalt käib kauge vaatleja jaoks tema kell ja seda punasemaks muutub tema valgus. Rangelt võttes ei ületa kujutis piiri kunagi: see tardub lõputult otse serval.
Aga „lõputult” tähendab siin „nähtamatult”. Heledus langeb eksponentsiaalselt ja väga kiiresti: tähemassiga augu puhul kustub pilt millisekunditega, ülimassiivse puhul minutitega. Keegi ei näe helendavat kesta horisondile kinni jäänud ainest.
Langeva objekti heledus välise vaatleja jaoks: iga samm on 3 korda nõrgem.
Mustade aukude piltidel olev oranž ring pole samuti horisont. Keskel oleva tumeda laigu raadius on sellest umbes 2,6 korda suurem: lähedalt mööduv valgus keerleb ümber augu ja varju serva määrab see optika. Kõik see on üldrelatiivsusteooria ennustus; selle üle, mis juhtub horisondil kvantefekte arvestades, vaidlevad füüsikud siiani.
Loe lõpuni Miqo rakenduses
Veel 1 minut, siis lõpus viktoriin. Leiad selle jaotisest „Kosmos → Mustad augud“
Suuna telefoni kaamera siia ja avaneb App Store või Google Play.
Allikad
- Horisondi mõõtmed - Schwarzschildi lahend (1916). Varjupildid - Event Horizon Telescope: M87* (2019), Sagittarius A* (2022)