Zawartość
- Promieniowanie elektromagnetyczne
- Horyzont zdarzeń
- Przesunięcie ku czerwieni
- Akrecja i promieniowanie rentgenowskie
Czarne dziury są najgęstszymi obiektami we wszechświecie. Z powodu swojej gęstości tworzą one niezwykle silne pola grawitacyjne. Czarne dziury absorbują całą otaczającą materię i energię w pewnej odległości. Z tego powodu te obiekty niebieskie nie emitują światła i dlatego nie mają koloru. Astronomowie mogą je jednak wykryć, monitorując właściwości otaczających ich materiałów i energii.
Promieniowanie elektromagnetyczne
Widmo elektromagnetyczne opisuje zakres długości fal i częstotliwości różnych rodzajów promieniowania. Promieniowanie rentgenowskie, fale radiowe i światło widzialne należą do wielu rodzajów promieniowania występujących w tym spektrum. Zjawisko koloru występuje, gdy promieniowanie elektromagnetyczne o określonych długościach fal dociera do twoich oczu. Promieniowanie elektromagnetyczne przemieszcza się szybciej niż cokolwiek we wszechświecie. Podróżuje z prędkością prawie 300 milionów metrów na sekundę (ponad 186 000 mil na sekundę). Niemniej grawitacja wpływa na promieniowanie elektromagnetyczne. Nawet promieniowanie elektromagnetyczne nie może uciec sile grawitacyjnej czarnej dziury. Dlatego nie możesz nic zobaczyć, gdy spojrzysz na czarną dziurę. Żadne światło, widoczne ani inne, nie jest emitowane z samej czarnej dziury.
Horyzont zdarzeń
Horyzont zdarzeń opisuje punkt, w którym siła grawitacji wywierana przez czarną dziurę jest na tyle silna, że nic nie może jej uciec. Ponieważ siła grawitacji wywierana przez obiekt zmniejsza się dalej od obiektu, materia może uciec grawitacji czarnych dziur w obszarze poza horyzontem zdarzeń. Podczas gdy obiekty wewnątrz horyzontu zdarzeń nigdy nie będą widoczne, obserwatorzy będą mogli zobaczyć obiekty poza horyzontem zdarzeń.
Przesunięcie ku czerwieni
Kiedy ciała astronomiczne odsuwają się od obserwatora, mają czerwony kolor. To przesunięcie ku czerwieni ma miejsce, ponieważ prędkość, z jaką oddalają się od obserwatora, rozciąga długość fali światła widzialnego emitowanego przez obiekt. To światło jest przesunięte w kierunku czerwonego końca spektrum elektromagnetycznego, które charakteryzuje się dłuższymi długościami fal. Gdy obiekty poruszają się w kierunku horyzontu zdarzeń czarnej dziury, doświadczają nieskończonego przesunięcia ku czerwieni. W związku z tym obserwatorzy wydają się bardziej czerwoni, aż stają się zbyt słabi, aby je zobaczyć.
Akrecja i promieniowanie rentgenowskie
Gdy materia zbliża się do czarnej dziury, porusza się w kształcie znanym jako dysk akrecyjny. Zasadniczo dyski te powstają w wyniku interakcji między pędem materii a siłami grawitacyjnymi czarnych dziur. W miarę wzrostu siły grawitacji na poruszającej się materii materia nagrzewa się z powodu tarcia między składowymi cząsteczkami atomowymi. Ostatecznie energia ta jest uwalniana jako promieniowanie elektromagnetyczne - głównie promieniowanie rentgenowskie. Te emisje rentgenowskie w pobliżu czarnej dziury zwykle wystają w biegunach w pobliżu horyzontu zdarzeń prostopadłego do dysku akrecyjnego. Dlatego teleskop rentgenowski może zobaczyć emisje związane z czarną dziurą.