Kann Licht ein Schwarzes Loch umkreisen?

Können Schwarze Löcher, da sie die stärksten Gravitationspunkte im gesamten Universum sind, das Licht so stark verzerren, dass es tatsächlich in die Umlaufbahn gelangt? Und wie würde es aussehen, wenn Sie auf dieser Reise um ein Schwarzes Loch überleben und dem Licht folgen könnten?

Ich hatte diese großartige Frage von einem Zuschauer. Kann Licht ein Schwarzes Loch umkreisen?

Betrachten Sie dieses Gedankenexperiment, das zuerst von Newton erklärt wurde. Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine Kanone, mit der Sie eine Kanonenkugel weit weg abschießen könnten. Der Ball würde in die Tiefe fliegen und dann in den Dreck krachen. Wenn Sie die Kanonenkugel härter abschießen würden, würde sie weiter fliegen, bevor sie auf den Boden knallt. Und wenn Sie die Kanonenkugel hart genug abschießen und den Luftwiderstand ignorieren könnten, würde sie sich um die ganze Erde bewegen. Die Kanonenkugel würde sich im Orbit befinden. Es fällt auf die Erde zu, aber die Krümmung der Erde bedeutet, dass es ständig direkt über den Horizont fällt.

Dies funktioniert nicht nur mit Kanonenkugeln, Astronauten und Satelliten, sondern auch mit Licht. Dies war eine der großen Entdeckungen, die Einstein über die Natur der Schwerkraft gemacht hat. Die Schwerkraft ist keine Anziehungskraft zwischen Massen, sondern eine Verzerrung der Raumzeit. Wenn Licht in den Schwerkraftschacht eines massiven Objekts fällt, biegt es sich, um der Krümmung der Raumzeit zu folgen.

Entfernte Galaxien, die Sonne und sogar unsere eigene Erde werden dazu führen, dass Licht durch ihre Verzerrung der Raumzeit von seinem Weg abgelenkt wird. Aber es ist die unglaubliche Schwerkraft eines Schwarzen Lochs, die die Raumzeit in Knoten binden kann. Und ja, es gibt eine Region um ein Schwarzes Loch, in der sogar Photonen gezwungen sind, sich in einer Umlaufbahn fortzubewegen. Tatsächlich ist diese Region als "Photonenkugel" bekannt.

Schwarze Löcher wirken von weitem wie jedes massive Objekt. Wenn Sie die Sonne durch ein Schwarzes Loch mit der gleichen Masse ersetzen würden, würde unsere Erde weiterhin genauso umkreisen. Wenn Sie sich jedoch dem Schwarzen Loch immer näher kommen, muss das umlaufende Objekt immer schneller werden, wenn es um das massive Objekt herum peitscht. Die Photonenkugel ist die letzte stabile Umlaufbahn, die Sie um ein Schwarzes Loch haben können. Und nur Licht, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, kann in dieser Höhe tatsächlich existieren.

Stellen Sie sich vor, Sie könnten direkt an der Photonenkugel eines Schwarzen Lochs existieren. Was Sie nicht können, versuchen Sie es nicht. Sie könnten Ihre Taschenlampe in eine Richtung richten und das Licht hinter sich sehen, nachdem es das Schwarze Loch vollständig umkreist hatte. Sie würden auch in die Strahlung aller in dieser Region eingefangenen Photonen getaucht sein. Das sichtbare Licht mag hübsch sein, aber die Röntgen- und Gammastrahlung würde Sie wie einen Ofen kochen.

Unterhalb der Photonenkugel würden Sie nur Dunkelheit sehen. Unten ist der Ereignishorizont, der Punkt, an dem das Licht nicht zurückkehrt. Und oben sehen Sie das Universum, das durch die massive Schwerkraft des Schwarzen Lochs verzerrt ist. Sie würden den gesamten Himmel in Ihrer Sicht sehen, sogar Sterne, die normalerweise vom Schwarzen Loch verdeckt würden, wenn sie sich um seine Schwerkraft wickeln. Es wäre ein großartiger und tödlicher Ort, aber es würde sicher besser sein, unter den Ereignishorizont zu fallen.

Wenn Sie in die Photonensphäre gelangen könnten, welche Art von Experimenten würden Sie durchführen wollen? Sagen Sie es uns in den Kommentaren unten.

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