Μπορεί το φως να είναι σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα;

Η καμπυλότητα του χώρου λόγω της βαρύτητας.

Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο ισχυρά βαρυτικά σημεία σε ολόκληρο το Σύμπαν, μπορεί να στρεβλώσει το φως τόσο πολύ που να είναι πραγματικά σε τροχιά;
Και πως θα έμοιαζε αν θα μπορούσε να επιβιώσει και να ακολουθήσει το φως σε αυτό το ταξίδι γύρω από μια μαύρη τρύπα;

Είχα αυτό το μεγάλο ζήτημα από έναν θεατή.
Είναι δυνατόν για το φως να είναι σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα;

Εξετάστε αυτό το πείραμα σκέψης, πρώτα εξηγήθηκε από τον Νεύτωνα.
Φανταστείτε να είχατε ένα κανόνι που θα μπορούσε να ρίξει μια μπάλα κανονιού μακριά.
Η μπάλα θα πετάξει πάνω από το επίπεδο του εδάφους και στη συνέχεια θα συντριβή στο χώμα.
Αν ρίχνατε την οβίδα πιο δυνατά, θα πετούσε πιο μακριά πριν πέσει στο έδαφος.
Και αν θα μπορούσε να ρίξετε την μπάλα κανονιού ακόμα πιο μακριά, αγνοώντας την αντίσταση του αέρα - θα ταξίδευε σε όλη τη διαδρομή γύρω από τη Γη.
Η οβίδα θα ήταν σε τροχιά.
Πέφτει προς τη Γη, αλλά η καμπυλότητα της Γης σημαίνει ότι είναι συνεχώς κάτω, ακριβώς πάνω από τον ορίζοντα.

Αυτό δεν λειτουργεί μόνο με οβίδες, αλλά με τους αστροναύτες και τους δορυφόρους, αλλά και με το φως επίσης.
Αυτή ήταν μία από τις μεγάλες ανακαλύψεις του Einstein σχετικά με τη φύση της βαρύτητας.
Η βαρύτητα δεν είναι μια ελκτική δύναμη μεταξύ των μαζών, είναι στην πραγματικότητα μια στρέβλωση του χωροχρόνου.
Όταν το φως πέφτει στη βαρύτητα σαν ένα τεράστιο αντικείμενο, κάμπτεται για να ακολουθήσει την καμπυλότητα του χωροχρόνου.

Μπορεί το φως να είναι σε τροχιά γύρω από μία μαύρη τρύπα;

Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο ισχυρά βαρυτικά σημεία σε ολόκληρο το Σύμπαν, μπορεί να στρεβλώσει το φως τόσο πολύ που να είναι πραγματικά σε τροχιά;

Και πως θα έμοιαζε αν θα μπορούσε να επιβιώσει και να ακολουθήσει το φως σε αυτό το ταξίδι γύρω από μια μαύρη τρύπα;

Οι μακρινοί γαλαξίες, ο Ήλιος, ακόμη και τη δική μας Γη, προκαλούν το φως στο να εκτραπεί από την πορεία του από την παραμόρφωση του χωροχρόνου τους. 
Αλλά είναι απίστευτη η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας που μπορεί να δέσει το χωροχρόνο σε κόμπους. 
Και ναι, υπάρχει μια περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα, όπου τα φωτόνια, αναγκάζονται να ταξιδέψουν σε μια τροχιά. 
Στην πραγματικότητα, αυτή η περιοχή είναι γνωστή ως η "σφαίρα φωτονίων".

Credit: ESO/L. Calçada

Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας μαύρης τρύπας.

Κάτω από τη σφαίρα φωτονίων θα βλέπατε μόνο το σκοτάδι. 

Κάτω από αυτό, υπάρχει ο ορίζοντας γεγονότων, σημείο χωρίς επιστροφή για το φως. 

Και πάνω από σας θα βλέπατε τον κόσμο που διαστρεβλώνεται από την ογκώδη βαρύτητα της μαύρης τρύπας. 

Θα βλέπατε ολόκληρο ουρανό κατά την άποψή σας, ακόμη και αστέρια που θα κρύβονταν κανονικά από τη μαύρη τρύπα, όπως τυλίγονται γύρω από τη βαρύτητά της. 

Θα ήταν ένα τρομερό και θανάσιμο μέρος, αλλά θα είστε βέβαιοι πως θα πέσει κάτω κάτω από τον ορίζοντα γεγονότων.

Μετάφραση: To-New-Sas

ΠΗΓΗ: phys.org