Чаму калі чорная дзірка нічога не выпраменьвае, то чаму на здымках яна свяціцца?

Чорныя дзіры з'яўляюцца настолькі шчыльнымі, што паглынаюць усё. Нават святло. І нішто не можа ўцячы ад іх абдымкаў. І ўсё ж на здымках чорныя дзіры здаюцца святлівымі. Гэтая супярэчнасць выклікае цікавасць і пытанні: калі чорная дзірка нічога не выпраменьвае, адкуль бярэцца гэтае святло?

Для таго каб зразумець гэты феномен, неабходна звярнуцца да гарызонту падзей чорнай дзіркі. Гарызонт падзей — гэта фактычна паверхня чорнай дзіркі, дзе гравітацыйная сіла настолькі моцная, што ні адно выпраменьванне не можа яе пакінуць. Усё, што перасякае гарызонт падзей, становіцца палонным чорнай дзіркі, у тым ліку святло. Такім чынам, сама чорная дзірка не выпраменьвае святла і не свеціцца.

Аднак, калі аб'ект, які знаходзіцца побач з чорнай дзіркай, напрыклад, зорка ці газавае воблака, набліжаецца да гарызонту падзей, узнікаюць цікавыя з'явы. Магутныя прыліўныя сілы і гравітацыйнае прыцягненне чорнай дзіркі раздзірае аб'ект на асобныя атамы і іёны, а таксама прымушае іх паскарацца да вялізных хуткасцяў. У выніку яны рухаюцца з велізарным цэнтраімклівым паскарэннем і пачынаюць выпраменьваць энергію ў выглядзе электрамагнітнага выпраменьвання, уключаючы бачнае святло. Менавіта гэтае выпраменьванне мы назіраем на здымках чорнай дзіркі.

Насамрэч, святло, якое мы бачым, гэтае выпраменьванне, якое ўзнікае зблізку, а не з самай чорнай дзіркі. Выпраменьванне адбываецца ў момант, калі матэрыя вакол чорнай дзіры награваецца да вельмі высокіх тэмператур ці падвяргаецца ўздзеянню моцных магнітных палёў. Гэтае выпраменьванне можа быць бачным ці нябачным для чалавечага вока, у залежнасці ад яго энергіі і даўжыні хвалі.

Нядаўна атрыманыя здымкі чорных дзюр, такія як першая выява гарызонту падзей чорнай дзюры ў цэнтры галактыкі M87, былі магчымыя дзякуючы тэхналагічнаму прарыву і развіццю радыёінтэрфераметрыі. Выкарыстоўваючы сетку радыётэлескопаў, званую Event Horizon Telescope (EHT), навукоўцы здолелі сабраць дадзеныя са мноства тэлескопаў, размешчаных па ўсім свеце, і аб'яднаць іх у адзіную карціну.

На гэтых здымках мы бачым які свеціцца кальцавы аб'ект вакол чорнай дзіркі. Аднак варта адзначыць, што гэта не святло, якое выпраменьваецца самай чорнай дзіркай. Кальцо ўзнікае з-за гравітацыйнага ўзаемадзеяння паміж чорнай дзіркай і навакольнай яе гарачай плазмай ці акрэцыйнай кружэлкай. Плазма, змешчаная зблізку чорнай дзюры, сціскаецца і награваецца, што прыводзіць да выпраменьвання энергіі ў выглядзе рэнтгенаўскага, бачнага і радыёвыпраменьвання.

Такім чынам, на здымках чорнай дзіркі мы фактычна бачым энергію, якая выпраменьваецца навакольным чорную дзірку матэрыяй. Гэта святло, які быў захоплены EHT і апрацаваны для стварэння візуальнага прадстаўлення. Ён дазваляе нам убачыць мяжу гарызонту падзей чорнай дзюры і ўзаемадзеянне чорнай дзюры з навакольным яе матэрыяй.