Kje točno poteka meja
Obzorje je razdalja od središča, pri kateri se druga kozmična hitrost izenači s hitrostjo svetlobe. Bliže od njega navzven ne uide nič - ne zato, ker bi signal kaj zadrževalo: vse trajektorije tam vodijo navznoter. Na sami meji ni snovi, gre za čisto geometrijo praznega prostora.
Polmer obzorja določa masa in z njo narašča sorazmerno. Če bi bilo mogoče Zemljo stisniti v črno luknjo, bi meja potekala po kroglici velikosti češnje. Za Sonce bi to bila krogla s polmerom približno 3 km. Pri Strelcu A* v središču naše Galaksije, ki ima približno 4 milijone Sončevih mas, je obzorje oddaljeno 12 milijonov km.
Ta meja nima krajevnega znaka: instrumenti na padajoči ladji ne bi pokazali ničesar. Položaja obzorja tudi ni mogoče izračunati iz ene same okolice - odvisen je od celotne prihodnosti luknje. Če bo vanjo čez leto padel oblak plina, se bo obzorje začelo širiti vnaprej.
Zakaj pri padanju ni mogoče občutiti prehoda
Nevarna ni sama meja, temveč razlika v gravitacijskem privlaku: noge vleče močneje kot glavo, zato se telo razteza. Na obzorju je ta razlika tem šibkejša, kolikor masivnejša je luknja. Ob luknji z zvezdno maso bi človeka raztrgalo že več sto kilometrov pred obzorjem. Pri supermasivni luknji je raztezanje na meji tako majhno, da ga ne bi bilo mogoče občutiti - do raztrganja bi prišlo pozneje, globoko v notranjosti.
Kako opazen je prehod meje za osebo, ki pada, v supermasivno luknjo.
Pa vendar se je spremenilo vse. Za obzorjem »navzven« preneha biti smer v prostoru in postane smer v času: od središča se tam ni mogoče premikati prav tako, kot se tu ne moreš premakniti v včeraj. Signal, poslan nazaj, vseeno potuje globlje.
Kaj je videti od zunaj
Od zunaj je slika obrnjena. Bliže ko je predmet obzorju, počasneje za oddaljeno opazovalko teče njegova ura in bolj rdeča postaja njegova svetloba. Formalno slika meje nikoli ne prečka: tik ob robu za vedno obstane.
Toda »za vedno« tu pomeni »nevidno«. Svetlost pada eksponentno in zelo hitro: pri luknji z zvezdno maso slika ugasne v milisekundah, pri supermasivni pa v minutah. Nihče ne vidi svetleče ovojnice iz snovi, ujete na obzorju.
Svetlost padajočega predmeta za zunanjo opazovalko: vsak korak je 3-krat šibkejši.
Tudi oranžni obroč na posnetkih črnih lukenj ni obzorje. Temni madež v središču je po polmeru približno 2,6-krat večji: svetloba, ki gre mimo, se zavija okoli luknje, rob sence pa določa ta optika. Vse to napoveduje splošna teorija relativnosti; fiziki se še vedno prepirajo, kaj se na obzorju dogaja ob upoštevanju kvantnih učinkov.
Preberi do konca v aplikaciji Miqo
Še 1 minuta, na koncu pa kviz. Najdeš ga v razdelku „Vesolje → Črne luknje“
Usmeri kamero telefona sem in odpre se App Store ali Google Play.
Viri
- Velikosti obzorja - Schwarzschildova rešitev (1916). Posnetki sence - Event Horizon Telescope: M87* (2019), Strelec A* (2022)