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天の川銀河中心のブラックホールの撮影に初めて成功」記事へのコメント

  • ブラックホールの事象の地平面(有名なのだと止まってて電荷も磁場も持たないブラックホールのシュバルツシルト半径)は脱出速度が光速度の面との定義なのだけど、そこから離れた位置でも面に対して垂直でなかったら重力(空間の歪み)でブラックホールへ引き戻されるんだよね。ブラックホールから離れるほどに脱出可能な角度は増えてゆき、シュバルツシルトブラックホールの場合にはシュバルツシルト半径の約1.5倍のところで90°で発射された光がぐるぐる永遠に周る様になる。そこから先は鈍角でも光は外へ出られる様になる。
    ゆえにこの間のや今回の映像で黒く見えてるのは、ブラックホールのそのちょい外側だと言う理解をしてほしい。
    また映像で光がリング状に見えているのはブラックホールへ落ち込むガスの回転面(降着円盤)がこちらを向いているのではなく、上記の原理でブラックホールを回り込んだ光(電波)が地球へ届いているので円盤状に見えているのだ。だからブラックホールをどの角度から見ても常に円盤状に見えるというわけ。

    ここに返信
    • 敵の数が多すぎて、宇宙が黒く見えない。
      敵が七分で、黒が三分。いいか!?
      敵が七分に、黒が三分だ。

    • by Anonymous Coward on 2022年05月16日 0時08分 (#4249524)

      映像で光がリング状に見えているのはブラックホールへ落ち込むガスの回転面(降着円盤)がこちらを向いているのではなく、

      いや、いて座A*に限って言えば、降着円盤の回転軸はほぼこっちを向いているらしいが、、、
      https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/12460_sgr_a [astroarts.co.jp]

    • by Anonymous Coward

      親コメは「円盤状」は「ドーナツ状」と書いたほうがよかったかと思うけど、
      全体的には的を射たコメントだと思う。マイナスモデ付けた人々は何を考えてマイナスつけたんだろう?

      ところで、この中心に穴があいた形、
      M87については「そういう形のものがあると期待して解析したから出てきた」って説もある。
      最近査読が通ったという論文がこれ。
      https://arxiv.org/abs/2205.04623 [arxiv.org]
      >Because the EHTC's simulations only take into account the reproduction of the input image models, and not those of the input noise models, their optimal par

      • by Anonymous Coward

        いや、後半は補足として読めば良いとして、前半とタイトルの対応がちょっとおかしいよ。そもそもシュバルツシルトブラックホールをイメージしている人は円盤なんて思い浮かべないだろうし、論旨と想定読者が不明で、自分に言い聞かせているようにしか読めない。

    • by Anonymous Coward

      脱出速度って、質量を持っているものの初速だよね。
      質量ゼロの光でも脱出速度って有効なんだろうか?と最近モヤモヤしている。
      光が中心方向に曲がるのも空間の歪曲に沿って進むからであって
      中心部から鉛直に脱出しようとしたら出てこないのかな?

      強大な重力で時間が停止するから周波数がゼロになるというのは置いといて。

      • by Anonymous Coward

        垂直に飛んだとしても、軌道が「短半径ゼロの楕円」になるだけだから脱出はできんよ。

        • by Anonymous Coward

          質量を持たない光なら長半径が無限になるのでは?という疑問でしょ

      • わかりやすい様に座標と次元を減らそう。縦軸に時間(t)横軸にブラックホールからの距離(l)を取る。これでブラックホールから垂直に離れる運動とその時間の経過を見られる。lの原点はブラックホールの中心だ。そこから離れたところに垂直に線を引いてシュバルツシルト半径とする。
        t=0を観測開始時点としよう。シュバルツシルト半径の外側にある粒子は知っての通り問答無用で座標上のtが増える方向に移動する。lの増減は自由だ。ブラックホールから離れていれば右上に、真円で周回していればまっすぐ上に軌跡を描く。落下すると左上へ軌跡を描いてシュバルツシルト半径を越える。
        シュバルツシルト半径の内側は時間とブラックホールへの距離が入れ替わる。t方向すなわち時間の移動は自由だが、問答無用でl=0つまりブラックホールの中心へ向かって移動することになる。粒子はシュバルツシルト半径内で時間を移動できるが最終的にl=0の位置へおちつく。
        なんかこう言うつたない説明しかできないんだけどわかってもらえたろうか。

      • by Anonymous Coward

        等価原理から、質量があっても無くても、例えマイナスの質量でさえ、重力場の中では落ちる速さは同じ。
        でもモヤモヤするよね。
        モヤモヤするから物理屋さんに色々と聞いてみたら、どうも「質量」という言葉の定義が一般人と違うようだと分かった。

        • by Anonymous Coward

          事象の地平面よりちょっと外側から上に向かって光速の99%で物を放り投げたとき、ブラックホールの重力で
          ある時間経つと速度が0になり次の瞬間に逆戻りして最終的にブラックホールに飲み込まれる。
          なら、事象の地平面よりちょっと内側から上に向かって放り投げたらどうなるか?

          最終的にブラックホールから逃げ出すことができないから外から観測することはできなくても
          事象の地平面を越えてちょっとは出てこられるような気がするし、事象の地平面をまたいだら
          僅かでも上方向に移動できないというのは言い過ぎでは?と考え出すと夜も寝られません。

          • by Anonymous Coward

            地平線の境界面で何が起こるかは、量子論と一般相対論の統合理論が完成しないと分からんのじゃない?
            「ブラックホールの表面付近の観測は、その理論統合の何か手掛かりになる。」と偉い人が言ってた。

あと、僕は馬鹿なことをするのは嫌いですよ (わざとやるとき以外は)。-- Larry Wall

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