Gde se tačno nalazi granica
Horizont je udaljenost od centra na kojoj je druga kosmička brzina jednaka brzini svetlosti. Bliže od toga ništa ne izlazi napolje - ne zato što nešto zadržava signal: sve putanje tamo vode unutra. Na samoj granici nema materije, to je čista geometrija praznog prostora.
Poluprečnik horizonta određen je masom i raste srazmerno njoj. Sabij Zemlju u crnu rupu - granica bi bila kuglica veličine trešnje. Sunce bi na njenom mestu bilo kugla poluprečnika oko 3 kilometra. A kod Strelca A* u centru naše Galaksije, s približno 4 miliona Sunčevih masa, horizont je udaljen 12 miliona kilometara.
Ova granica nema lokalni znak: instrumenti na letelici koja pada ne bi pokazali ništa. Položaj horizonta ne može se izračunati samo iz jednog susedstva - zavisi od cele budućnosti rupe. Ako za godinu dana u nju padne oblak gasa, horizont će početi da se širi unapred.
Zašto osoba koja pada neće osetiti prelazak
Nije opasna sama granica, već razlika u gravitaciji: noge privlači jače nego glavu, pa se telo rasteže. Na horizontu je ta razlika slabija što je rupa masivnija. Pored rupe zvezdane mase čoveka bi rastrglo stotinama kilometara pre horizonta. Kod supermasivne rupe rastezanje na granici toliko je malo da ga ne bi bilo moguće osetiti - do kidanja bi došlo kasnije, duboko unutra.
Koliko je primetan prelazak granice za osobu koja pada u supermasivnu rupu.
Ipak, sve se promenilo. Iza horizonta „napolje” prestaje da bude smer u prostoru i postaje smer u vremenu: od centra se tamo ne možeš udaljavati isto kao što se ovde ne možeš kretati u juče. Signal poslat nazad ipak odlazi dublje.
Šta se vidi spolja
Spolja je slika obrnuta. Što je objekat bliže horizontu, njegovi časovnici sporije rade za dalekog posmatrača, a svetlost mu je crvenija. Formalno, slika nikada ne prelazi granicu: beskonačno se zamrzava na samoj ivici.
Ali „beskonačno” ovde znači „nevidljivo”. Sjaj opada eksponencijalno i veoma brzo: kod rupe zvezdane mase slika se gasi za milisekunde, kod supermasivne - za minute. Niko ne vidi nikakav svetleći omotač materije zaglavljene na horizontu.
Sjaj objekta koji pada za spoljnog posmatrača: svaki korak je 3 puta slabiji.
Narandžasti prsten na snimcima crnih rupa takođe nije horizont. Tamna mrlja u centru po poluprečniku je oko 2,6 puta veća od njega: svetlost koja prolazi blizu uvija se oko rupe, a ivicu senke određuje ta optika. Sve su to predviđanja opšte teorije relativnosti; fizičari i dalje raspravljaju o tome šta se događa na horizontu kada se uzmu u obzir kvantni efekti.
Pročitaj do kraja u aplikaciji Miqo
Još 1 minut, a na kraju kviz. Nalazi se u odeljku „Svemir → Crne rupe“
Usmeri kameru telefona ovde i otvoriće se App Store ili Google Play.
Izvori
- Veličine horizonta - Švarcšildovo rešenje (1916). Snimci senke - Event Horizon Telescope: M87* (2019), Strelac A* (2022)