Koska mustat aukot ovat voimakkaimmat painovoimapisteet koko maailmankaikkeudessa, voivatko ne vääristää valoa niin paljon, että se todella menee kiertoradalle? Ja miltä näyttää siltä, että voisit selviytyä ja seurata valoa tällä matkalla mustan aukon ympärillä?
Minulla oli tämä suuri kysymys katsojalta. Onko valolla mahdollista kiertää mustaa reikää?
Mieti tätä ajatuskokeilua, jonka Newton selitti ensin. Kuvittele, että sinulla oli tykki, joka pystyi ampumaan tykkipalloa kaukaa. Pallo lentäisi alaspäin ja törmää sitten likaan. Jos ampuisit tykinkuulaa kovemmin, se lensi pidemmälle ennen kuin iski maahan. Ja jos pystyisit ampumaan tykinkuulaa tarpeeksi kovasti ja jättämään huomioimatta ilmankestävyyden - se kulkisi kaikki maapallon ympäri. Tykkipallo olisi kiertoradalla. Se putoaa kohti maata, mutta maan kaarevuus tarkoittaa, että se putoaa jatkuvasti vain horisontin yli.
Tämä toimii paitsi tykkipallot, astronautit ja satelliitit, mutta myös valo. Tämä oli yksi Einsteinin suurista löytöistä painovoiman luonteesta. Painovoima ei ole houkutteleva voima joukkojen välillä, se on itse asiassa avaruusajan vääristymä. Kun valo putoaa massiivisen esineen painovoimakaivoon, se taipuu seuraamaan avaruusajan kaarevuutta.
Etäiset galaksit, aurinko ja jopa oma maapallomme aiheuttavat valon siirtymisen tieltä vääristymällä avaruusaikaa. Mutta mustan aukon uskomaton painoarvo voi sitoa avaruuden ajan solmuihin. Ja kyllä, mustan aukon ympärillä on alue, jossa jopa fotonit pakotetaan matkustamaan kiertoradalla. Itse asiassa tätä aluetta kutsutaan ”fotonisfääriksi”.
Tarpeen kaukana mustat aukot toimivat kuten mikä tahansa massiivinen esine. Jos korvasit Auringon saman massan mustalla aukolla, maapallomme kiertäisi edelleen täsmälleen samalla tavalla. Mutta kun saat lähemmäksi mustaa reikää, kiertoradan on kuljettava nopeammin ja nopeammin, koska se piiskaa massiivisen esineen ympärillä. Fotonipallo on viimeinen vakaa kiertorata, jolla voi olla mustan aukon ympärillä. Ja vain valoa, joka liikkuu hyvin, valon nopeudella, voi todella olla tällä korkeudella.
Kuvittele, että voisit olla olemassa aivan mustan aukon fotonisfäärissä. Mitä et voi, joten älä yritä. Voit osoittaa taskulamppusi yhteen suuntaan ja nähdä valon takana, kun se on kiertänyt mustan aukon kokonaan. Sinut myös uimitaan kaikkien tällä alueella vangittujen fotonien säteilyssä. Näkyvä valo saattaa olla kaunis, mutta röntgen- ja gammasäteily keittävät sinut kuin uuni.
Fotonisfäärin alapuolella näkisit vain pimeyden. Alareunassa on tapahtumahorisontti, valon kohta, josta ei ole paluuta. Ja yläpuolella näkisit Universumin vääristyneen mustan aukon massiivisen painovoiman vaikutuksesta. Näet koko taivaan näkymässäsi, jopa tähtiä, jotka musta aukko yleensä peittäisi, kun ne kiertävät sen painovoiman. Se olisi mahtava ja tappava paikka olla, mutta se varmasti lyö putoamalla tapahtumahorisontin alle.
Jos pääset alas fotonisfääriin, millaisia kokeita haluat tehdä? Kerro meille alla olevissa kommenteissa.
Podcast (ääni): Lataa (kesto: 3:45 - 3,4 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
Podcast (video): Lataa (77,9 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
