Neskutočný svet v blízkosti čiernych dier: Ako sa správa svetlo v ich blízkosti?
Nové matematické vzorce lepšie popisujú chovanie svetla v bezprostrednej blízkosti týchto monštier.
Gravitácia má schopnosť ovplyvniť dráhu svetla. Tento efekt sa nazýva gravitačná šošovka a vedci ju využívajú na pozorovanie vzdialených galaxií. Efekt gravitačnej šošovky sa objavuje aj v blízkosti čiernych dier a pomocou novej sady matematických rovníc dokázali vedci lepšie popísať, ako vyzerá, píše portál Science Alert.
Každý odraz okolitého vesmíru je závislý na uhle, pod akým sa na čiernu dieru pozeráme a od rýchlosti jej rotácie. Prišli na to vedci z inštitútu Nielsa Bohra v Dánsku. Vďaka novým matematickým základom budú vedci schopní lepšie preskúmať prostredie v blízkosti týchto gravitačných monštier.
„Obrazy, ktoré vznikajú vďaka gravitačnej šošovke sa opakujú v elegantných vzorcoch a myslím že je naozaj krásne pochopiť, prečo je to tak,“ vyjadril sa Albert Sneppen, študent fyziky v inštitúte Nielsa Bohra.
Horizont udalostí je región čiernej diery, spoza ktorého neunikne nič, ani len svetlo. Tesne pred ním sa však nachádza prostredie, ktoré vyzerá ako z iného svetla. Gravitačné pole pred horizontom je tak silné, že je zakrivenie časopriestoru takmer kruhové. Fotóny, častice svetla, ktoré do tohto regiónu vstúpia musia toto zakrivenie nasledovať. Z uhla bežného pozorovateľa sa však zdá, akoby bolo svetlo v okolí čiernej diery pokrivené a ohnuté.
Zvláštne správanie čiernej diery
Tesne pred začiatkom horizontu udalostí sa nachádza takzvaný fotónový prstenec. Častice svetla v tomto priestore niekoľkokrát obehnú okolo čiernej diery, než buď spadnú do jej vnútra, alebo uniknú do vesmíru. Zároveň to znamená, že sa svetlo, ktoré vyžarujú objekty za čiernou dierou správa naozaj zvláštne. Je zväčšené, akoby bolo pod lupov, pokrivené a niekoľkokrát reflektované.
Vedci zistili, že čím bližšie sa pri čiernej diere nachádzajú, tým viac odrazov môžu vidieť. Problémom je, že aby mohli vidieť obraz ďalšieho objektu, musia sa dostať veľmi blízko k čiernej diery. Nové rovnice však vysvetľujú, že v prípade rýchlo rotujúcej čiernej diery to nemusí byť pravda. Čím rýchlejšie čierna diera rotuje, tým menšiu vzdialenosť musíme prejsť, aby sme sa dostali z odrazu jedného objektu na druhý.
Neprehliadnite
V praxi to ale nebudeme môcť, aspoň zatiaľ pozorovať. Ľudstvo zatiaľ nie je dostatočne vyspelé, aby sa na čiernu dieru pozrelo z bezprostrednej blízkosti. Projekt Event Horizon Telescope, ktorý priniesol prvé zábery na čiernu dieru, ale pracuje na detailnejších snímkach týchto objektov. V budúcnosti by však mohli byť čierne diery využívané na študovanie vesmíru okolo nás.
Komentáre