Ker so črne luknje najmočnejše gravitacijske pike v celotnem vesolju, ali lahko tako popačijo svetlobo, da dejansko gre v orbito? In kako bi izgledalo, če bi lahko preživeli in sledili svetlobi na tem potovanju okoli črne luknje?
To odlično vprašanje sem dobil od gledalca. Ali je mogoče, da svetloba kroži okoli črne luknje?
Razmislite o tem miselnem eksperimentu, ki ga je prvi razložil Newton. Predstavljajte si, da imate top, ki bi lahko izstrelil topovsko kroglo daleč stran. Žoga bi letela navzdol in se nato zaletela v umazanijo. Če bi topovsko kroglo ustrelili močneje, bi letela dlje, preden bi treščila ob tla. In če bi lahko dovolj močno streljali na topovsko kroglo in zanemarili zračni upor – bi potovala po vsej poti okoli Zemlje. Topovska krogla bi bila v orbiti. Pada proti Zemlji, a ukrivljenost Zemlje pomeni, da nenehno pada tik čez obzorje.
To ne deluje samo s topovskimi kroglami, astronavti in sateliti, ampak tudi s svetlobo. To je bilo eno od velikih odkritij, ki jih je Einstein naredil o naravi gravitacije. Gravitacija ni privlačna sila med masami, je pravzaprav popačenje prostora-časa. Ko svetloba pade v gravitacijski vodnjak masivnega predmeta, se upogne, da sledi ukrivljenosti prostor-časa.
Oddaljene galaksije, Sonce in celo naša lastna Zemlja bodo povzročili, da se svetloba odvrne od svoje poti zaradi njihovega popačenja vesolja in časa. Ampak to je neverjetna gravitacija črne luknje, ki lahko veže prostor-čas v vozle. In ja, obstaja območje okoli črne luknje, kjer so celo fotoni prisiljeni potovati v orbiti. Pravzaprav je to območje znano kot 'fotonska krogla'.
Od dovolj daleč se črne luknje obnašajo kot vsak masivni predmet. Če bi Sonce zamenjali s črno luknjo enake mase, bi naša Zemlja še naprej krožila na popolnoma enak način. Toda ko se približujete črni luknji vse bližje, mora predmet, ki kroži, iti hitreje in hitreje, ko se vrti okoli masivnega predmeta. Fotonska krogla je zadnja stabilna orbita, ki jo lahko imate okoli črne luknje. In samo svetloba, ki se giblje s svetlobno hitrostjo, lahko dejansko obstaja na tej višini.
Umetnikov vtis črne luknje. Zasluge: ESO/L. Calçada
Predstavljajte si, da lahko obstajate tik ob fotonski krogli črne luknje. Kar ne morete, zato ne poskušajte. Svojo svetilko bi lahko usmerili v eno smer in videli luč za seboj, potem ko je v celoti krožila okrog črne luknje. Prav tako bi se kopali v sevanju vseh fotonov, ujetih v tej regiji. Vidna svetloba je morda lepa, toda rentgensko in gama sevanje bi vas skuhalo kot pečico.
Pod fotonsko kroglo bi videli samo temo. Spodaj je obzorje dogodkov, svetlobna točka brez vrnitve. In zgoraj bi videli Vesolje, popačeno zaradi ogromne gravitacije črne luknje. V svojem pogledu bi videli celotno nebo, tudi zvezde, ki bi jih črna luknja običajno zakrila, ko se ovijajo okoli njene gravitacije. To bi bilo čudovito in smrtonosno mesto, vendar bi zagotovo bolje padel pod obzorje dogodkov.
Če bi se lahko spustili v fotonsko kroglo, kakšne eksperimente bi želeli narediti? Povejte nam v spodnjih komentarjih.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 3:45 — 3,4 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (77,9 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS