Как искривляются изображения объектов возле черных дыр
Источник:
Scientific ReportsЧерные дыры имеют настолько мощную гравитацию, что даже свет не может ей противостоять. Но будет ли поглощен фотон света, зависит от расстояния, на которое он приблизится к объекту. И те фотоны, которые прошли достаточно далеко, чтобы не быть поглощенными, доходят до нас, показывая искривленные и искаженные изображения.
Пространство и даже время ведут себя странно возле черных дыр из-за искривления, которое вызвано мощной гравитацией. Вблизи черной дыры пространство искривляется так сильно, что световые лучи отклоняются и могут несколько раз проходить вокруг черной дыры. Когда мы наблюдаем дальнюю фоновую галактику, то нам может повезти увидеть одно и то же ее изображение несколько раз, хотя и более искаженное.
Интересно 5 мифов о черных дырах, которые вы могли слышать
Искривление луча света возле черной дыры в зависимости от расстояния / Фото Phys.org
Может ли быть полезной такая "функция" черных дыр
Как видно на рисунке, далекая галактика светит во всех направлениях. И часть ее света приближается к черной дыре и начинает отклоняться. И здесь существует закономерность, что чем ближе свет приближается к горизонту событий черной дыры – тем сильнее он отклоняется. В результате он может обогнуть черную дыру несколько раз и только потом продолжить свой путь по космическому пространству. Поэтому мы можем видеть много разных версий одной галактики.
Такие искажения могут создавать не только черные дыры, а вообще любой массивный объект. Но чем больше будет его масса – тем больше будет гравитационное искривление. Поэтому черные дыры здесь рекордсмены, ведь, например, галактики имеют гораздо большую массу.
Интересно Ученые раскрыли загадку образования сверхмассивных черных дыр: исследование
Благодаря такой "функции" мы можем видеть далекие объекты, которые без гравитационного искривления вообще бы не увидели, ведь они имеют очень малую светимость. Но массивный объект будто фокусирует свет благодаря гравитационному искривлению пространства вокруг себя. Такой эффект известен под названием гравитационное линзирование и часто используется в астрономии.
"Чеширский кот" – один из примеров гравитационного линзирования / Фото NASA
"Крест Эйнштейна" – 4 изображения одного объекта / Фото Wikipedia
Многочисленные гравитационные линзы в скоплении галактик Abell 1689 / Фото Wikipedia
