LT
AtsisiųstiAtsisiųsti

Kodėl šviesa neištrūksta iš juodosios skylės

Miqo redakcija · 1 šaltinis

Šviesa nelėtėja - išnyksta pati kryptis „į išorę“

Įprastas vaizdas toks: kad ištrūktum iš Žemės, reikia maždaug 11 kilometrų per sekundę greičio, o kuo kūnas masyvesnis, tuo jo reikia daugiau. Atrodo, kad juodosios skylės riba tiesiog pakelta aukščiau už šviesos greitį - o greičiau už šviesą niekas nejuda. Atsakymas teisingas, bet priežastis - ne: šviesa nei įsibėgėja, nei pralaimi lenktynes.

Šviesos greitis visada toks pats. Keičiasi ne jis, o pats erdvėlaikis: masė jį iškreipia, o spindulys eina tiesiausia iš prieinamų trajektorijų - panašiai kaip lėktuvas skrenda „tiesiai“, nors žemėlapyje jo kelias sudaro lanką. Prie Saulės šis išlinkis menkutis, bet jis daug kartų išmatuotas.

Prie juodosios skylės išlinkis pasiekia ribą. Kiek aukščiau horizonto griežtai aukštyn nukreiptas spindulys dar ištrūksta, o nukreiptas kampu - pakyla, užlinksta ir krinta atgal. Kuo arčiau horizonto, tuo siauresnis šis ištrūkimo kūgis; pačiame horizonte jis susiglaudžia. Žemiau nėra nė vienos krypties, kuri vestų šalin.

Aukščiau nekyla

Blykstelėjimas horizonteGrįžta vidun

Aukštis, į kurį pakyla spindulys ties įvykių horizontu

Kas tuomet švyti juodųjų skylių nuotraukose

2019 metais buvo parodytas pirmasis supermasyvios juodosios skylės aplinkos vaizdas - galaktikoje M87. Švyti ne ji, o aplink esamos įkaitusios dujos; dalis ryškaus žiedo - tai spinduliai, apjuosę skylę lanku ir vis dėlto pasiekę mus. Tamsi dėmė viduryje pastebimai didesnė už patį horizontą: pro šalį praėję spinduliai irgi užlinksta į vidų.

Yra ir pereinamoji juosta. Šviesa, išspinduliuota beveik ties pačia riba, mus dar pasiekia, bet ištempta: bangos ilgis didėja, fotonai atkeliauja vis rečiau. Į vidų įmestas žibintuvėlis, žiūrint iš šalies, neužgestų iškart - jis raudonuotų ir blėstų, kol visai pranyktų.

Kur įprastas juodosios skylės vaizdas paprastai sugriūva

Dažniausiai trukdo žodis „siurbia“. Iš toli juodoji skylė traukia lygiai taip pat kaip bet kuris tokios pat masės kūnas: jei Saulė staiga taptų juodąja skyle, planetų orbitos nepasikeistų - tiesiog taptų tamsu ir šalta. Ypatinga viskas tampa tik visai prie horizonto.

  • Patikrink žodį „greitis“: prie horizonto šviesa juda taip pat greitai kaip čia.
  • Patikrink žodį „siena“: horizontas yra riba, ne paviršius, todėl ten nėra į ką atsitrenkti.
  • Patikrink žodį „švyti“: nuotraukose švyti aplink esančios dujos, iš už horizonto niekas neatkeliauja.
  • Patikrink žodį „siurbia“: iš toli skylė traukia kaip tokios pat masės žvaigždė.
Pasitikrink1 / 2

Kodėl šviesa negali ištrūkti už įvykių horizonto?

Šaltiniai

  1. Mechanizmą aprašo bendroji reliatyvumo teorija: Schwarzschildo sprendinys (1916) ir įvykių horizonto sąvoka. Pirmąjį juodosios skylės aplinkos vaizdą galaktikoje M87 2019 metais pateikė Event Horizon Telescope bendradarbiavimas

Toliau serijoje „Juodosios skylės“

2 straipsniai visu tekstu svetainėje, dar 3 - programėlėje

Visi straipsniai

Dar 3 serijos straipsniai - programėlėje

Jie laukia skiltyje „Kosmosas → Juodosios skylės“. Nemokamai.

Viktorina · 12 klausimųKaip gerai išmanai „Juodosios skylės“?