Почему черные дыры кажутся нам черными?

Почему черные дыры кажутся нам черными?

Вопрос может показаться странным, но моя голова застряла в нем. Как мы знаем, объекты, попавшие в черную дыру, кажется, остаются неизменными на ее горизонте событий из-за того, что свет не может покинуть ее. Например, на изображении ниже (изображение с белым астронавтом) черной дыры мы видим, что астронавт остается на ее горизонте событий.

введите описание изображения здесь

Теперь мы также знаем, что черные дыры постоянно притягивают все межзвездные объекты и метеоры вокруг себя, поэтому, если эти объекты захватываются черной дырой, мы должны видеть, что многие из этих объектов остаются неизменными на ее поверхности горизонта событий, поэтому цвет черной дыры должен быть не черным, а искаженным цветом объектов (т.е. ниже изображения). Но все же мы видим его чисто черный цвет на большинстве изображений и фотографий.

введите описание изображения здесь

Так почему же мы видим черные дыры черными, а не искаженными цветами космических объектов?

Ответы (2)

Потому что свет также смещается в красную сторону в сторону бесконечных длин волн, когда кажется, что падающий объект приближается к горизонту событий. Эти две вещи идут рука об руку — объект, по мнению удаленного наблюдателя, кажется застывшим на горизонте событий, но это означает, что частоты света, который они излучают (по мнению того же удаленного наблюдателя), стремятся к нулю.

Таким образом, если бы у вас был телескоп, способный видеть очень длинные волны, объект мог бы оставаться «видимым» чуть дольше.

Когда астронавт находится далеко за пределами черной дыры, мы можем нормально его видеть.

Когда астронавт падает к черной дыре, все становится странным. Мы не видим, как астронавт пересекает горизонт событий, вместо этого, когда астронавт падает к горизонту событий, кажется, что он набирает время. Часы на его запястье будут казаться (с нашей точки зрения) медленнее (с его точки зрения он этого не заметит, часы в норме). По мере того, как он приближается к горизонту событий, отраженный от него свет будет все больше и больше смещаться в красную сторону. По мере того, как он приближается к горизонту событий, свет смещается от красного к инфракрасному (в этот момент он становится невидимым), затем к микроволнам, а затем к все более и более длинным волнам, несущим все меньше и меньше энергии. Он станет черным и невидимым для нас.

Таким образом, вы не можете видеть объекты, упавшие в черную дыру.

С точки зрения космонавта, он падает вниз и в скором времени возникает сингулярность в уравнениях. Кажется, что его тело спрессовано в единую точку бесконечной плотности, кажется, что общая теория относительности пока не может описать это состояние, для чего потребуется квантовая теория гравитации.