Як викривлюються зображення об'єктів біля чорних дір

Простір та навіть час поводяться дивно біля чорних дір через викривлення, яке спричинене потужною гравітацією. Поблизу чорної діри простір викривляється так сильно, що світлові промені відхиляються та можуть кілька разів проходить навколо чорної діри. Коли ми спостерігаємо далеку фонову галактику, то нам може пощастити побачити одне і те ж її зображення кілька разів, хоча й більш спотворене.

Цікаво 5 міфів про чорні діри, які ви могли чути

Викривлення променя світла біля чорної діри в залежності від відстані / Фото Phys.org

Чи може бути корисною така "функція" чорних дір

Як видно на малюнку, далека галактика світить у всіх напрямках. Та частина її світла наближається до чорної діри та починає відхилятися. І тут існує закономірність, що чим ближче світло наближається до горизонту подій чорної діри – тим сильніше воно відхиляється. В результаті воно може обігнути чорну діру декілька разів і лише потім продовжити свій шлях космічним простором. Через це ми можемо бачити багато різних версій однієї галактики.

Такі викривлення можуть створювати не лише чорні діри, а взагалі будь-який масивний об'єкт. Але чим більша буде його маса – тим більшим буде гравітаційне викривлення. Тому чорні діри тут не рекордсмени, адже, наприклад, галактики мають набагато більшу масу.

Цікаво Вчені розкрили загадку утворення надмасивних чорних дір: дослідження

Завдяки такій "функції" ми можемо бачити далекі об'єкти, які без гравітаційного викривлення взагалі б не побачили, адже вони мають дуже малу світимість. Але масивний об'єкт немов фокусує світло завдяки гравітаційному викривленню простору довкола себе. Такий ефект відомий під назвою гравітаційне лінзування та часто використовується в астрономії. 

"Чеширський кіт" – один з прикладів гравітаційного лінзування / Фото NASA

"Хрест Ейнштейна" – 4 зображення одного об'єкта / Фото Wikipedia

Численні гравітаційні лінзи у скупченні галактик Abell 1689 / Фото Wikipedia