Скорее всего, если вы сейчас закроете глаза и представите в уме чёрную дыру, то она будет в виде воронки, которая затягивает в себя всё. Виной этому мультфильмы и кино – подумаете вы и будете почти правы. Но всё же пошло это ошибочное мнение от подобных изображений (которые вы видите ниже). И сейчас, благодаря математику Мартину Сильвертанту, вам станет понятно, почему такая демонстрация чёрной дыры не совсем верна.
Перед вами гравитационный колодец или воронка, если хотите. Эта модель демонстрирует как пространство и время искривляются под воздействием чёрной дыры. Но представлено всё это космическое явление в двухмерном виде. А чёрная дыра, всё же, трёхмерная. Поэтому пространство и время изгибаются вокруг неё.
Следовательно, Мартин Сильвертант, утверждает, что более правильно будет изобразить чёрную дыру в виде некой сферы, что вы видите на изображении ниже. Но подождите закрывать статью, не всё так просто: рассказываем дальше.
Хоть верхнее изображение более правильно, чем первое – всё же есть ещё некоторые нюансы. Чёрную дыру нельзя назвать сферой в привычном её понимании. Это приблизительная сфера. Дело в том, что чёрная дыра не имеет физических границ, но имеет горизонт событий, то есть область, где скорость превышает скорость света. Другими словами, никакой скорости недостаточно, чтобы избежать гравитации чёрной дыры.
Если вы имеете дело со сверхмассивной черной дырой, вы даже не заметите пересечения горизонта событий. За исключением того, что вы больше никогда не сможете выбраться из чёрной дыры, нет ничего особенного в пересечении её границы.
Но даже в трёх измерениях чёрная дыра на самом деле не является сферой. На изображении ниже представлена анатомия чёрной дыры в соответствии с метрикой Шварцшильда (Карл Шварцшильд – немецкий астроном и физик), то есть мы говорим о незаряженной невращающейся чёрной дыре.
В действительности всё же, все чёрные дыры вращаются, поэтому нам следует обратиться к метрике (или решению) Керра-Ньюмана. На изображении ниже вы можете увидеть анатомию чёрной дыры, вращение которой заставляет горизонт событий сжиматься. И чем быстрее будет вращаться чёрная дыра, тем больше её форма будет сжатой.
И наконец, представляем вам наиболее приближённый вариант внешнего вида таинственной чёрной дыры:
Здесь вы видите эффект Доплера в действии, когда свет движется спирально. Кроме того, искажение идёт над и под чёрной дырой из-за влияния её мощной гравитации.
Фото: quora.com
