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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。

    • 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。

      • 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。

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