KAN LIGHT ORBIT A BLACK HOLE?

Send

Siden sorte hull er de kraftigste tyngdekraftene i hele universet, kan de da forvrenge lyset så mye at det faktisk går i bane? Og hvordan ville det se ut hvis du kunne overleve og følge lys i denne turen rundt et svart hull?

Jeg hadde dette store spørsmålet fra en seer. Er det mulig for lys å bane rundt et svart hull?

Tenk på dette tankeeksperimentet, først forklart av Newton. Se for deg at du hadde kanon som kunne skyte en kanonkule langt borte. Ballen skulle fly underranger og deretter krasje i skitten. Hvis du skjøt kanonballen hardere ville den fly lenger før du smeller i bakken. Og hvis du kunne skyte kanonkulen hardt nok og ignorere luftmotstand - ville den reise hele jorden rundt. Kanonkulen ville være i bane. Den faller mot jorden, men jordens krumning betyr at den stadig faller rett over horisonten.

Dette fungerer ikke bare med kanonkuler, astronauter og satellitter, men også med lys. Dette var en av de store funnene som Einstein gjorde om tyngdekraften. Tyngdekraften er ikke en attraktiv kraft mellom massene, det er faktisk en forvrengning av romtiden. Når lys faller inn i tyngdekraftsbrønnen til en massiv gjenstand, bøyer det seg å følge romtidens krumning.

Fjerntliggende galakser, solen og til og med vår egen jord vil føre til at lys blir avledet fra dens vei av deres forvrengning av romtiden. Men det er den utrolige tyngdekraften til et svart hull som kan binde romtid i knuter. Og ja, det er et område rundt et svart hull der selv fotoner blir tvunget til å reise i en bane. Faktisk er denne regionen kjent som "fotonsfæren".

Fra langt nok unna fungerer sorte hull som en hvilken som helst massiv gjenstand. Hvis du byttet ut solen med et svart hull med samme masse, ville jorden vår fortsette å bane på nøyaktig samme måte. Men når du kommer nærmere og nærmere det svarte hullet, trenger den kretsende gjenstanden å gå raskere og raskere når den pisker rundt den massive gjenstanden. Fotonsfæren er den endelige stabile bane du kan ha rundt et svart hull. Og bare lys, som beveger seg med, vel, lett hastighet, kan faktisk eksistere i denne høyden.

Se for deg at du kunne eksistere rett ved fotonsfæren til et svart hull. Som du ikke kan, så ikke prøv. Du kan peke lommelykten i en retning og se lyset bak deg, etter at det hadde gått i bane rundt det sorte hullet. Du vil også bli badet i strålingen fra alle fotonene som er fanget i dette området. Det synlige lyset kan være pent, men røntgen- og gammastrålingen vil koke deg som en ovn.

Under fotonsfæren ville du bare se mørke. Der nede er begivenhetshorisonten, lysets poeng med ingen retur. Og oppe ovenfor ville du se universet forvrengt av det store tyngdekraften i det sorte hullet. Du vil se hele himmelen i ditt syn, til og med stjerner som normalt ville bli tilslørt av det sorte hullet når de vikler seg rundt tyngdekraften. Det ville være et kjempeflott og livsfarlig sted å være, men det vil helt sikkert slå ned under hendelseshorisonten.

Hvis du kunne komme ned i fotonsfæren, hva slags eksperimenter vil du gjøre? Fortell oss i kommentarene nedenfor.