Strona głównaPytania → W jaki sposób promieniowanie może...

W jaki sposób promieniowanie może wpaść do czarnej dziury?

Pytanie

Pyta Stanisław

W jaki sposób promieniowanie może „wpaść” do czarnej dziury? Rozważmy wiązkę światła, powiedzmy silny laser, skierowaną prostopadle do powierzchni czarnej dziury. Ponieważ światło porusza się po krzywych geodezyjnych, najkrótsza lub najdłuższa droga, nawet dla promienia świetlnego skierowanego prostopadle do horyzontu zdarzeń, w pewnym momencie zaczyna biec dookoła horyzontu. Zatem światło nie „wpadnie” pod horyzont, ale ominie dziurę, a ja ustawiając ekran w pewnej odległości za nią otrzymam punkt świetlny, dokładnie tak, jakbym świecił na ekran bezpośrednio. Dokładnie tak samo dzieje się np. z obrazem galaktyki, który po drodze napotyka czarną dziurę, rozmywając się dookoła niej, a w pewnej odległości na powrót skupiając. Czy popełniłem jakiś błąd/nieścisłość w rozumowaniu?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Rzeczywiście w powyższe rozumowanie wkradł się błąd. Stwierdzenie

„Ponieważ światło porusza się po krzywych geodezyjnych, najkrótsza lub najdłuższa droga, nawet dla promienia świetlnego skierowanego prostopadle do horyzontu zdarzeń, w pewnym momencie zaczyna biec dookoła horyzontu.”

jest błędne — nie ma takiego mechanizmu, który powodowałby, że promień skierowany prostopadle do horyzontu zaczyna w pewnym momencie okrążać horyzont. Taki promień wpada pod horyzont.

Jeśli zaś chodzi o obraz galaktyki to nie powstaje on na skutek rozmycia się i ponownego skupienia się promieni biegnących od galaktyki w kierunku prostopadłym do horyzontu czarnej dziury, lecz na ugięciu toru tych promieni, które omijają czarną dziurę biegnąc w jej sąsiedztwie w kierunku stycznym do jej horyzontu.