Разве мы не должны быть в состоянии увидеть некоторые черные дыры?

Всякий раз, когда есть изображение черной дыры (даже если это изображения художника, именно так они описываются), большинство из них показано в виде плоского диска, подобного этому.введите описание изображения здесь

Мой вопрос: почему мы видим саму черную дыру? Если он всасывает материал со всех сторон, то не должен ли материал как бы покрывать черную дыру, а не просто вращаться вокруг нее, чтобы всасываться только с боков. Особенно в случае, если звезда будет втянута внутрь, разве весь ее свет и материя в аккреционном диске не окружат черную дыру? Другими словами, почему аккреционный диск плоский, а не сфера, окружающая черную дыру? Так что, если бы это было правдой, мы бы не смогли увидеть некоторые черные дыры, а только их аккреционные диски вокруг них.

( неотредактированный/старый пост: если черная дыра имеет сферическую форму и имеет бесконечную плотность, то она будет засасывать объекты со всех сторон, потому что гравитация будет одинаковой повсюду. Другими словами, горизонт событий должен быть вокруг нее!

Я понимаю, что все будет немного вращаться вокруг черной дыры, прежде чем «упасть внутрь», но, поскольку количество материи и света так велико, не должно ли оно окружать черную дыру, таким образом делая ее покрытой шаром света? Горизонт событий был бы оболочкой, поэтому мы не могли бы видеть некоторые черные дыры, а это означало бы, что там могут быть еще миллиарды.

Что касается других черных дыр, которые мы видели/доказали, то, если приведенная выше информация верна, то, возможно, они являются результатом черных дыр с полюсами с низкой силой/гравитацией/магнитностью/энергией. Возможно, они могут быть каким-то диском или иметь неравное распределение плотности, что может привести к плоскому горизонту событий, а может быть, и то, и другое.

Полюса на черной дыре также помогут объяснить выброс квазаров из некоторых. Поскольку гравитационное притяжение от полюсов черной дыры не было бы таким сильным, это позволило бы квазарам излучаться (в противном случае они должны были бы двигаться со скоростью, превышающей скорость убегания, то есть скорость света).

Возможно, квазары — это даже те самые черные дыры, о которых я говорил ранее, и именно поэтому вы не увидите горизонта событий, а только оболочку яркого света.

Я не эксперт в астрономии, но если какая-либо из этих теорий кажется правдоподобной, пожалуйста, дайте мне знать! Просто ищу какое-то объяснение, я думал об этом раньше и не мог понять, хотя могу быть совершенно неправ. Спасибо!)

Можете ли вы перефразировать это, чтобы задать один конкретный и четкий вопрос? Вопрос, поставленный в заголовке, кажется, не в теле поста.
Да, извините, у меня были проблемы с выяснением, как это выразить!
Привет, Кимберли, добро пожаловать в астрономию. Ваш вопрос "почему мы видим саму черную дыру?" ответить невозможно, так как он основан на неверном предположении. Можете ли вы привести пример того, где мы «видим» черную дыру? Я ничего не знаю. Мы обнаруживаем черные дыры по умозаключениям : звездным орбитам, интенсивному излучению аккреционного диска, гравитационным волнам и т. д. Впечатления художников таковы: впечатления , а не реальное наблюдение. Википедия — хорошее начало для лучшего понимания. :-)
Возможно, ваш настоящий вопрос касается формы аккреционного диска. На самом деле на нашем сайте уже есть именно такой вопрос - см. Аккреционные диски - почему они дискообразные, а не сферические? .
Спасибо! Нет, я знал, что мы не можем видеть никаких черных дыр, но они почти всегда описываются так, как на картинке, поэтому я поставил кавычки вокруг «вижу». Я не пытался сослаться на то, что мы действительно могли их видеть! И да, это вопрос, который я пытался выяснить, большое спасибо!!
@ Чаппо, у нас есть изображение по крайней мере одной черной дыры - в центре M87. Также справедливо спросить, почему, когда создаются симуляции или создаются впечатления художников, черные дыры изображаются именно таким образом?

Ответы (2)

Ну, это не совсем так, как вы описываете. Материя не просто падает в черную дыру.

Черная дыра по-прежнему имеет конечную массу, а это означает, что другая материя вращается вокруг нее так же, как и сопоставимый объект той же массы, такой как звезда. На самом деле гравитационное возмущение, которое она вызывает таким образом, обычно является тем, как мы определяем наличие, например, сверхмассивных черных дыр в центрах галактик.

Свет, о котором вы говорите, — это аккреционный диск. Когда звезда вращается вокруг черной дыры, звезда может разорваться на части из-за гравитационных изменений в звезде, вызванных соседней черной дырой. Материя звезды начинает вращаться вокруг черной дыры, но не может делать это ни в каком направлении. Из-за сохранения углового момента (сама звезда вращалась) она вынуждена вращаться по одной определенной круговой траектории, которую мы называем аккреционным диском, и поэтому она не становится огромной световой сферой. Что же касается самого света, то он не может двигаться по орбите, он либо отклоняется, либо застревает внутри.

Хорошо! Да это я понимаю спасибо! Чего я не понимаю, так это того, что если угловой момент каждой звезды/объекта различен (и не у всех, но у большинства), не будет ли вокруг черной дыры целой группы различных орбит, а не только плоской аккреции? диск с почти такими же орбитами? Кроме того, да, вы правы, свет не вращается по орбите, извините, я не хотел этого сказать. Я как бы пытался описать гравитационное линзирование, но не мог вспомнить слово. Спасибо!
@Kimberly Но свет может вращаться вокруг черной дыры в фотонной сфере , хотя, как упоминается в этой статье, эти орбиты редко бывают стабильными. И, конечно же, фотоны в фотонной сфере не видны наблюдателям за пределами фотонной сферы.
@ Кимберли Бейли А, я понимаю, что ты имеешь в виду. Ответ заключается в том, что пространство на самом деле действительно пусто. Чтобы образовался аккреционный диск, звезда должна была двигаться по орбите и, таким образом, находиться по соседству с ним. Чтобы дать вам некоторое представление: когда наша галактика столкнется с Андромедой, шансы на то, что никакие звезды вообще не столкнутся, довольно высоки только потому, что расстояния между ними невероятно велики. Аккреционный диск исчезает еще до появления второго.
^^ Ого, это очень интересно, я этого не знал!!
Хорошо, это имеет смысл! Так что на самом деле шансы даже на то, что одна звезда вращается вокруг черной дыры, довольно малы, а несколько объектов/звезд близки к нулю? Это бы многое объяснило, спасибо за информацию и помощь!

Чтобы быть полностью покрытым материалом, он должен быть окружен материалом в первую очередь.

Насколько я понимаю, большая часть материи во Вселенной имеет тенденцию организовываться в плоскости или по какому-то описанию (может быть, потому, что это гораздо более простая ориентация; или большая часть материала происходит от звезд/сверхновых, и во всем, что вращается в нескольких направлениях одновременно, эти вращения суммируются вместе, чтобы быть одиночкой).

Черт возьми, там могут быть черные дыры, которые в настоящее время (минус световой ToF) окружены аккреционными дисками. Но это гораздо менее вероятно (сколько дисков вам нужно, чтобы покрыть шар?), и вы не узнаете, потому что не можете этого увидеть.

Единственный способ узнать наверняка — дождаться открытия такой черной дыры из-за ее массы, а затем увидеть группу ярких дисков, скрывающих ее. (Хотя на расстоянии и достаточно ярком диске это могло произойти только с одним.)

Что вы подразумеваете под «окруженным аккреционными дисками»?
Достаточно того, что вокруг черной дыры число прямых путей (не пересекающих диск) между горизонтом событий и наблюдателем мало или равно нулю. Это предполагает, что пересекающиеся диски могут существовать достаточно долго, чтобы их заметили, прежде чем они начнут мешать друг другу. (и формируется достаточно, чтобы одновременно происходило более одного.) Понятия не имею, насколько мое понимание — это просто геометрия, которая совершенно неверна в этом масштабе.
Аккреционные диски чем-то напоминают кольца Сатурна. Они вращаются в экваториальной плоскости черной дыры, так что у вас не может быть двух таких пересекающихся аккреционных дисков. Кроме того, в отличие от ньютоновской гравитации, где вы можете иметь орбиты практически в любой плоскости, орбиты вокруг вращающейся ЧД сильно ограничены. Даже то, что приближается к ЧД под странным углом, вынуждено выйти на экваториальную орбиту из-за перетаскивания кадра .
Ты делаешь доброе дело. Сколько времени должно пройти, чтобы все выровнялось с экваториальной плоскостью? Если я придумаю достойный способ сформулировать это, я отредактирую свой ответ. Не стесняйтесь, если кто-то думает, что может улучшить его.
С черными дырами: "Как долго?" вопросы сложны из-за замедления времени, поэтому для удаленных наблюдателей процессы кажутся медленнее. Но во временном интервале тел, падающих на ЧД, все происходит довольно быстро, поскольку все движется с релятивистскими скоростями. Не все, что падает на ЧД, попадает внутрь горизонта событий. Он может отклониться по гиперболической траектории. Или он может столкнуться с веществом в аккреционном диске. Такие столкновения чрезвычайно сильны и имеют тенденцию выбрасывать изрядное количество «шрапнели», часть из которых может быть выброшена в виде струй мощным магнитным полем диска.
Есть ли большая разница во времени, если вы уезжаете на 1 или 5 лет? Здесь важно то, что вы видите издалека, а не то, что происходит на самом деле.
Взгляните на physics.stackexchange.com/q/235307/123208 и связанные и связанные вопросы.
Разве мы не должны быть в состоянии увидеть некоторые черные дыры?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v