HU
LetöltésLetöltés

Mi történik egy fekete lyuk határán

A Miqo szerkesztősége · 1 forrás

Pontosan hol húzódik a határ

A horizont az a távolság a középponttól, ahol a második kozmikus sebesség megegyezik a fénysebességgel. Ennél közelebbről semmi sem jut ki - nem azért, mert valami visszatartja a jelet: ott minden pálya befelé vezet. Magán a határon nincs anyag, csak az üres tér tiszta geometriája.

A horizont sugarát a tömeg határozza meg, és azzal arányosan nő. Ha a Földet fekete lyukká sűrítenéd, a határ egy cseresznye méretű gömbön húzódna. A Nap esetében ez egy körülbelül 3 km sugarú gömb lenne. Galaxisunk középpontjában lévő, nagyjából 4 millió naptömegű Sagittarius A*-nál a horizont 12 millió km-re van.

9 mmFöld fekete lyukká sűrítve
3 kmA Nap esetében
12 millió kmLyuk Galaxisunk közepén

Ennek a határnak nincs helyi jele: egy zuhanó űrhajó műszerei semmit sem mutatnának. A horizont helyzetét pedig nem lehet egyetlen környék alapján kiszámítani - a lyuk teljes jövőjétől függ. Ha egy gázfelhő egy év múlva beleesik, a horizont már előre tágulni kezd.

Miért nem érzed az átlépést zuhanás közben

Nem maga a határ veszélyes, hanem a gravitáció különbsége: a lábadat erősebben vonzza, mint a fejedet, ezért a tested megnyúlik. A horizonton ez a különbség annál gyengébb, minél nagyobb tömegű a lyuk. Egy csillagtömegű lyuk közelében az embert már a horizont előtt több száz kilométerrel szétszakítaná. Egy szupernagy tömegűnél a megnyúlás a határon olyan csekély, hogy nem éreznéd - a szétszakadás később, mélyen belül történne.

Mennyire észrevehető a határ átlépése egy szupernagy tömegű lyukba zuhanva.

Mégis minden megváltozott. A horizonton túl a „kifelé” megszűnik térbeli irány lenni, és időbeli iránnyá válik: ott a középponttól távolodni éppúgy lehetetlen, mint itt a tegnap felé haladni. A visszaküldött jel is egyre mélyebbre jut.

Mi látszik kívülről

Kívülről fordított a kép. Minél közelebb kerül egy tárgy a horizonthoz, egy távoli megfigyelő számára annál lassabban jár az órája, és annál vörösebb a fénye. Formálisan a képe sosem lépi át a határt: örökre megdermed a legszélén.

Csakhogy a „végtelenül” itt azt jelenti, hogy „láthatatlanul”. A fényesség exponenciálisan és nagyon gyorsan csökken: egy csillagtömegű lyuknál a kép ezredmásodpercek alatt elhalványul, egy szupernagy tömegűnél percek alatt. Senki sem lát az eseményhorizonton rekedt anyagból álló fénylő burkot.

A zuhanó tárgy fényessége külső megfigyelőnek: minden lépés háromszor gyengébb.

A fekete lyukakról készült képeken látható narancssárga gyűrű sem a horizont. A középen lévő sötét folt sugara körülbelül 2,6-szor nagyobb: a mellette elhaladó fény a lyuk körül kanyarodik, és ez az optika szabja meg az árnyék szélét. Mindez az általános relativitáselmélet előrejelzése; a fizikusok máig vitatják, mi történik a horizonton a kvantumhatásokat is figyelembe véve.

Olvasd végig a Miqo alkalmazásban

Még 1 perc, a végén pedig kvíz. Itt találod: „Világűr → Fekete lyukak”

QR-kód a Miqo alkalmazás letöltéséhez

Irányítsd ide a telefonod kameráját, és megnyílik az App Store vagy a Google Play.

Források

  1. A horizont méretei - Schwarzschild-megoldás (1916). Az árnyék felvételei - Event Horizon Telescope: M87* (2019), Sagittarius A* (2022)