Varför ljus inte kan lämna ett svart hål

Den vanliga bilden är så här: för att lämna jorden behövs en hastighet på omkring 11 kilometer i sekunden, och ju tyngre kroppen är, desto mer behövs. Det verkar som om tröskeln för ett svart hål bara ligger över ljusets hastighet - och inget färdas snabbare än ljuset. Svaret är rätt, men orsaken är det inte: ljuset accelererar inte och förlorar inget lopp.

Ljusets hastighet är alltid densamma. Det som förändras är själva rumtiden: massa kröker den, och en ljusstråle följer den rakaste av de tillgängliga banorna - ungefär som ett flygplan flyger ”rakt”, men ritar en båge på kartan. Nära solen är krökningen minimal, men den har mätts många gånger.

Nära ett svart hål når krökningen sin gräns. Strax ovanför horisonten kan en stråle som riktas rakt upp fortfarande komma undan, medan en som riktas snett stiger, svänger och faller tillbaka. Ju närmare horisonten, desto smalare blir denna utvägskon; vid själva horisonten kollapsar den. Nedanför finns inte en enda riktning som leder bort.

År 2019 visades den första bilden av omgivningarna kring ett supermassivt svart hål - i galaxen M87. Det är inte hålet som lyser, utan den glödheta gasen runt det; en del av den ljusa ringen är strålar som har gått i en båge runt hålet och ändå nått oss. Den mörka fläcken i mitten är märkbart större än själva horisonten: strålar som passerar nära böjs också inåt.

Det finns också en övergångszon. Ljus som sänds ut nästan precis vid gränsen når oss, men utdraget: våglängden ökar och fotonerna kommer allt mer sällan. En ficklampa som släpps in skulle utifrån sett inte slockna på en gång - den skulle rodna och blekna tills den försvann helt.

Oftast ställer ordet ”suger in” till det. På långt håll drar ett svart hål till sig precis som vilken kropp som helst med samma massa: om solen plötsligt blev ett svart hål skulle planeternas banor inte förändras - det skulle bara bli mörkt och kallt. Det är först alldeles nära horisonten som allt blir speciellt.