Черные дыры - самые плотные объекты во Вселенной. Из-за своей плотности они образуют чрезвычайно мощные гравитационные поля. Черные дыры поглощают все окружающее вещество и энергию в определенной близости. По этой причине эти небесные объекты не излучают света и поэтому не имеют цвета. Однако астрономы могут обнаружить их, наблюдая за свойствами материалов и энергии, окружающей их.
Электромагнитное излучение
Электромагнитный спектр описывает диапазон длин волн и частот различных типов излучения. Рентгеновские лучи, радиоволны и видимый свет относятся к числу многих типов излучения этого спектра. Вы испытываете явление цвета, когда электромагнитное излучение определенных длин волн достигает ваших глаз. Электромагнитное излучение распространяется быстрее, чем что-либо во Вселенной. Он движется со скоростью почти 300 миллионов метров в секунду (более 186 000 миль в секунду). Тем не менее гравитация влияет на электромагнитное излучение. Даже электромагнитное излучение не может избежать гравитационной силы черной дыры. Следовательно, вы на самом деле ничего не видите, когда смотрите на черную дыру. Сама черная дыра не испускает никакого света, видимого или какого-либо другого.
Горизонт событий
Горизонт событий описывает точку, в которой сила тяжести, создаваемая черной дырой, настолько велика, что ничто не может избежать ее. Поскольку гравитационная сила, оказываемая объектом, уменьшается по мере удаления от объекта, материя может избежать гравитации черной дыры в области за горизонтом событий. Хотя объекты внутри горизонта событий невозможно увидеть, наблюдатели смогут видеть объекты за пределами горизонта событий.
Красное смещение
Когда астрономические тела удаляются от наблюдателя, они кажутся красными. Это красное смещение происходит потому, что скорость, с которой они удаляются от наблюдателя, увеличивает длину волны видимого света, излучаемого объектом. Этот свет смещен к красному концу электромагнитного спектра, который характеризуется более длинными волнами. Когда объекты движутся к горизонту событий черной дыры, они испытывают бесконечное красное смещение. Следовательно, они кажутся наблюдателю более красными, пока не станут слишком тусклыми, чтобы их было видно.
Аккреция и рентгеновские лучи
Когда материя приближается к черной дыре, она движется в форме, известной как аккреционный диск. Как правило, эти диски образуются из-за взаимодействия между собственным импульсом материи и гравитационными силами черной дыры. По мере того как сила тяжести движущегося вещества увеличивается, оно нагревается из-за трения между составляющими его атомными частицами. В конце концов, эта энергия выделяется в виде электромагнитного излучения - в основном рентгеновского излучения. Эти рентгеновские излучения около черной дыры обычно выходят на полюса около горизонта событий, перпендикулярных аккреционному диску. Таким образом, в рентгеновский телескоп можно увидеть выбросы, связанные с черной дырой.