KAS KERGET ORBIITI SAAB MUST AUK?

Send

Kuna mustad augud on kogu universumi kõige võimsamad gravitatsioonilaigud, kas nad võivad valgust nii palju moonutada, et see läheb tegelikult orbiidile? Ja kuidas näeks välja, kui saaksite sellel matkal ümber musta augu elada ja valgust jälgida?

Mul oli see suur küsimus ühelt vaatajalt. Kas valgust on võimalik musta auguga ümber tiirutada?

Mõelge sellele mõtteeksperimendile, mille kõigepealt seletas Newton. Kujutage ette, et teil oli kahur, mis suudaks kahuripalli kaugelt tulistada. Pall lendaks allapoole ja satuks siis mustusesse. Kui tulistaks kahurikuuli tugevamalt, lendaks see enne maasse vajumist kaugemale. Ja kui saaksite kahurikuuli piisavalt tugevalt tulistada ja õhutakistust eirata - see liiguks Maa ümber. Kahurikuul oleks orbiidil. See kukub Maa poole, kuid Maa kumerus tähendab, et see kukub pidevalt vaid horisondi kohal.

See töötab mitte ainult suurtükikuulide, astronautide ja satelliitidega, vaid ka valgusega. See oli üks suuri avastusi, mille Einstein gravitatsiooni olemuse kohta tegi. Gravitatsioon ei ole masside vahel atraktiivne jõud, see on tegelikult kosmoseaja moonutus. Kui valgus langeb massiivse objekti gravitatsioonikaevu, paindub see kosmoseaja kumerust jälgides.

Kaugused galaktikad, Päike ja isegi meie Maa põhjustavad kosmose moonutamise tõttu valguse kõrvalekaldumist teelt. Kuid see on musta augu uskumatu raskusaste, mis suudab ruumi aja sõlme siduda. Ja jah, musta augu ümber on piirkond, kus isegi footonid on sunnitud orbiidil liikuma. Tegelikult on seda piirkonda tuntud kui „footonsfääri“.

Piisavalt kaugel käituvad mustad augud nagu iga massiivne objekt. Kui asendaksite Päikese sama massiga musta auguga, jätkaks meie Maa tiirutamist täpselt samal viisil. Kuid mustale augule lähemale jõudes peab orbiidil liikuv objekt minema üha kiiremini, kuna see piitsub ümber massiivse objekti. Fotosfäär on viimane stabiilne orbiit, mis võib teil olla musta augu ümber. Ja sellel kõrgusel võib tõepoolest eksisteerida ainult kerge, hästi liikuv ja valgusekiirusel liikuv valgus.

Kujutage ette, et võiksite eksisteerida otse musta augu footonikasfääris. Mida te ei saa, nii et ärge proovige. Pärast taskulambi täielikku tiirutamist võiksite taskulampi suunata ühes suunas ja näha selja taga olevat valgust. Samuti ujutatakse teid kõigi selles piirkonnas hõivatud footonite kiirguses. Nähtav valgus võib olla ilus, kuid röntgen- ja gammakiirgus küpsetaks teid nagu ahju.

Fotosfääri all näeksite ainult pimedust. Allpool on sündmuste horisont, valguse tagasipöördumispunkt. Ja üleval näeksite Universumi moonutatud musta augu massilise raskuse tõttu. Näeksite oma vaates kogu taevast, isegi tähti, mida tavaliselt varjab must auk, kuna need ümbritsevad selle raskust. See oleks fantastiline ja surmav koht, kuid see oleks kindel, kui ta kukub sündmuse horisondi alla.

Milliseid eksperimente tahaksite teha, kui saaksite laskuda footonisfääri? Räägi meile allolevates kommentaarides.