Да, кажется, что объект темнеет по мере увеличения его массы.

Объект с большой массой искажает пространство-время и заставляет свет растягиваться или «смещаться в красную сторону», когда он пытается вырваться. Объект на пороге коллапса в черную дыру будет настолько массивным, что свет будет смещен в сторону красного цвета за пределы диапазона человеческого восприятия.

Это видео объясняет это лучше, чем я могу: https://www.youtube.com/watch?v=ljyDoxl-ybc Фотон, покидающий массивный объект, буквально теряет энергию, пытаясь перейти в «более высокую» область пространства-времени.

Рис. 1. Фотон, теряющий энергию и смещающий свою энергию в красную сторону, пытаясь покинуть гравитационный колодец.

Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitaional_redshift

Однако аккреционный диск вокруг растущей черной дыры все же можно было увидеть.

Короткий ответ? Не совсем.

Более длинный ответ:

Интенсивность света не изменяется гравитационными силами. Если я направлю свет на этот гипотетический объект, такое же количество фотонов отразится от него и поднимется вверх под действием силы тяжести. Поскольку скорость света одинакова для всех фотонов (по крайней мере, локально!), доля фотонов не будет потеряна, поэтому интенсивность света будет одинаковой.

Однако произойдет эффект, называемый гравитационным красным смещением. К счастью, это очень похоже на обычное красное смещение! В основном длина волны света будет смещаться в сторону красного/инфракрасного по мере подъема фотонов.

Но подождите... ваш объект не излучает. Любой свет, поднимающийся из гравитационного колодца, будет смещен в красную сторону на ту же величину , на которую он был сдвинут в синюю сторону при первом падении фотонов. Чистый результат: свет, который вы видите отраженным от объекта, такой же, как и свет, который вы направили на объект.

Теперь: могут возникнуть некоторые странности, так как вблизи поверхности объекта будет происходить временное расширение (свет может казаться медленнее, если вы посмотрите на него из другой системы отсчета), будет происходить сжатие (пространство будет короче чтобы убедиться, что скорость света все еще локально верна), и вы будете иметь дело с вырожденной материей (оптические свойства которой неясны), но не будет постепенного «затемнения», как вы могли бы подумать.

Хотя это было бы очень интересно. Как, черт возьми, столько материи собралось вместе, не нагреваясь до точки, где она излучает??!?

Сначала я хочу кое-что прояснить. В основном ВСЁ производит гравитационное линзирование, так как всё гравитационно взаимодействует со всем. Даже свет.
Единственная проблема в том, что большинство масс слишком малы, чтобы иметь измеримый эффект, поэтому интересны только более крупные и массивные объекты.

Теперь есть объекты достаточно массивные и плотные, чтобы заметно искривлять свет. Нейтронные звезды — это остатки мертвых звезд. Название уже говорит об этом, но они настолько плотны, что электроны вталкиваются в ядро ​​атома и в каждый протон превращаются в нейтроны. Таким образом, каждый элемент, который у вас был раньше, теперь у вас есть столько теоретической нейтронной материи.

Во-вторых, свет всегда движется со скоростью света. Вы не можете уменьшить скорость света, но световая волна может терять энергию, увеличивая свою длину волны. По сути, если свет теряет энергию, он становится красным. Вот почему это называется красным смещением. Таким образом, когда свет пытается вырваться из плотного объекта, он не будет становиться все тусклее и тусклее (поскольку количество фотонов останется прежним), а будет становиться все более и более красным, пока не перестанет быть видимым для человеческого глаза, а затем Еще больше.

Поскольку на данный момент мы можем надежно регистрировать только электромагнитные волны, непосредственно наблюдать можно будет только нейтронную звезду. Черная дыра просто черная, и ее можно обнаружить только по ее влиянию на окружающую среду.

Неа. Извини.

Проблема в том, что к тому времени, когда вы начнете получать значительные гравитационные эффекты, вы уже выйдете далеко за пределы того, что материя может поддерживать. Это один из уроков предела Чандрашекхара. Если объект достаточно велик, чтобы гравитационно разрушить собственное вещество, достаточное для того, чтобы произвести значительное красное смещение, то он достаточно силен, чтобы исчезнуть за своим горизонтом.

Подумайте об этом с другой стороны: природа сил, удерживающих частицы друг от друга (фотоны, атомы, ядра, электроны, протоны, нейторны, кварки и т. д.), основана на скорости света. Поэтому, если что-то начнет обращать это на себя, оно сделает это для всех задействованных сил. Электромагнитное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие, сильное ядерное взаимодействие — все они изгибаются сами по себе, когда гравитация становится такой настойчивой. Таким образом, силы, которые раньше удерживали эти частицы друг от друга, начинают действовать именно там, где это происходит со светом.

Столь сильное красное смещение света означает, что сильное сжатие означает коллапс.

Неа. Нет почти черных дыр.