Miksi valo ei pääse mustasta aukosta ulos

Tutun ajatusmallin mukaan Maasta pakenemiseen tarvitaan noin 11 kilometrin sekuntinopeus, ja mitä massiivisempi kappale on, sitä enemmän nopeutta tarvitaan. Mustalla aukolla kynnys näyttää vain olevan valonnopeutta suurempi - eikä mikään kulje valoa nopeammin. Vastaus on oikein, mutta syy ei: valo ei kiihdytä eikä häviä kilpailua.

Valonnopeus on aina sama. Sen sijaan aika-avaruus muuttuu: massa kaartaa sitä, ja säde kulkee suorinta mahdollista rataa - samaan tapaan kuin lentokone lentää "suoraan", vaikka kartalla reitti on kaari. Auringon lähellä kaareutuminen on hyvin pientä, mutta se on mitattu monta kertaa.

Mustan aukon lähellä kaareutuminen saavuttaa rajansa. Juuri horisontin yläpuolella suoraan ylöspäin suunnattu säde pääsee vielä pois, mutta vinosti suunnattu nousee, kaartuu ja putoaa takaisin. Mitä lähempänä horisonttia ollaan, sitä kapeammaksi tämä poistumiskartio käy; itse horisontissa se sulkeutuu. Sen alapuolella ei ole yhtäkään suuntaa, joka johtaisi pois.

Vuonna 2019 esiteltiin ensimmäinen kuva supermassiivisen mustan aukon ympäristöstä galaksissa M87. Itse aukko ei hohda, vaan sitä ympäröivä kuuma kaasu; osa kirkkaasta renkaasta koostuu säteistä, jotka kiersivät aukon kaarena ja pääsivät silti meille asti. Keskellä oleva tumma alue on selvästi itse horisonttia suurempi: myös sen läheltä kulkeneet säteet kaartuvat sisäänpäin.

On myös siirtymävyöhyke. Lähes aivan rajalla syntynyt valo pääsee meille asti, mutta venyneenä: aallonpituus kasvaa ja fotonit saapuvat yhä harvemmin. Sisään pudotettu taskulamppu ei ulkopuolelta katsottuna sammuisi kerralla - se punertuisi ja himmenisi, kunnes katoaisi kokonaan.

Useimmiten ongelmana on sana "imee". Kaukaa musta aukko vetää aivan kuten mikä tahansa samanmassainen kappale: jos Aurinko muuttuisi yhtäkkiä mustaksi aukoksi, planeettojen radat eivät muuttuisi - olisi vain pimeää ja kylmää. Erityistä kaikki on vasta aivan horisontin lähellä.