Gaisma nebremzē - pazūd pats virziens "uz āru"
Parasti to iztēlojas šādi: lai aizlidotu no Zemes, vajadzīgs ātrums ap 11 kilometriem sekundē, un jo masīvāks ķermenis, jo lielāks ātrums vajadzīgs. Šķiet, ka melnajam caurumam slieksnis vienkārši ir augstāks par gaismas ātrumu - bet nekas nelido ātrāk par gaismu. Atbilde ir pareiza, bet iemesls - ne: gaisma nepaātrinās un nezaudē sacīkstēs.
Gaismas ātrums vienmēr ir viens un tas pats. Mainās nevis tas, bet pati telplaika ģeometrija: masa to izliek, un stars virzās pa taisnāko no pieejamajām trajektorijām - gluži kā lidmašīna lido "taisni", bet kartē tās ceļš izskatās kā loks. Pie Saules šis izliekums ir niecīgs, taču tas ir mērīts daudzkārt.
Pie melnā cauruma izliekums sasniedz galējo robežu. Nedaudz virs horizonta stars, kas vērsts precīzi uz augšu, vēl aiziet prom, bet leņķī vērsts stars paceļas, pagriežas un krīt atpakaļ. Jo tuvāk horizontam, jo šaurāks kļūst šis izkļūšanas konuss; pašā horizontā tas saplok. Zem tā nav neviena virziena, kas vestu prom.
Augstāk nepaceļas
Augstums, līdz kuram stars paceļas pie notikumu horizonta
Kas tad spīd melno caurumu attēlos
2019. gadā parādīja pirmo supermasīva melnā cauruma apkārtnes attēlu - galaktikā M87. Spīd nevis pats caurums, bet sakarsētā gāze ap to; daļa spožā gredzena ir stari, kas lokā apliekušies ap caurumu un tomēr nonākuši līdz mums. Tumšais plankums vidū ir ievērojami lielāks par pašu horizontu: arī stari, kas gājuši tam garām, ieliecas uz iekšu.
Ir arī pārejas josla. Gaisma, kas izstarota gandrīz pie pašas robežas, mūs vēl sasniedz, taču izstiepta: tās viļņa garums pieaug, fotoni pienāk arvien retāk. No malas vērojot, iekšā iemesta kabatas lukturīša gaisma neizdzistu uzreiz - tā kļūtu sarkanāka un blāvāka, līdz pilnībā pazustu.
Kur parastais priekšstats par melno caurumu sabrūk
Visbiežāk traucē vārds "iesūc". No tālienes melnais caurums pievelk tieši tāpat kā jebkurš ķermenis ar tādu pašu masu: ja Saule pēkšņi kļūtu par melno caurumu, planētu orbītas nemainītos - vienkārši kļūtu tumšs un auksts. Neparasti viss kļūst tikai pavisam tuvu horizontam.
- Pārbaudi vārdu "ātrums": pie horizonta gaisma lido tikpat ātri kā šeit.
- Pārbaudi vārdu "siena": horizonts ir robeža, nevis virsma, un tur nav, kam pieskarties.
- Pārbaudi vārdu "spīd": attēlos spīd gāze apkārt, no aiz horizonta nekas nenāk.
- Pārbaudi vārdu "iesūc": no tālienes caurums pievelk kā tādas pašas masas zvaigzne.
Kāpēc gaisma nevar izkļūt aiz notikumu horizonta?
Kas melnā cauruma attēlos izskatās kā spožs gredzens?
Avoti
- Mehānismu apraksta vispārējā relativitātes teorija: Švarcšilda risinājums (1916) un notikumu horizonta jēdziens. Pirmo melnā cauruma apkārtnes attēlu galaktikā M87 2019. gadā ieguva Event Horizon Telescope kolaborācija
Tālāk sērijā „Melnie caurumi“
2 raksti pilnībā vietnē, vēl 3 - lietotnē
