Astronomy Picture of the Day
Discover the cosmos! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured, along with a brief explanation written by a professional astronomer.
2013 July 2
Image Credit & Copyright: Robert Nemiroff (MTU)
Explanation: What would it look like to go right up to a black hole? One particularly interesting place near a black hole is its photon sphere, where photons can orbit in circles, a sphere 50 percent further out than the event horizon. Were you to look out from the photon sphere of a black hole, half of the sky would appear completely black, half of the sky would appear unusually bright, and the back of your head would appear across the middle. The above computer-animated video depicts this view from the photon sphere. The reason that the lower region, as shown, appears black is because all light paths from this dark region comes up from the black hole -- which classically emits no light. The upper half of the sky now appears unusually bright, blueshifted, and shows increasingly many complete sky images increasingly close to the dark-light divide across the middle. That dark-light divide is the photon sphere -- your location -- and since photons can do circles there, light from the back of your head can circle the black hole and come to your eye. No place on the sky is hidden from you -- stars that would normally pass behind the black hole now appear to zip quickly around an Einstein ring, a ring that appears above as a horizontal line about a quarter of the way down from the video top. The above video is part of a sequence of videos visually exploring the space near a black hole's event horizon. (Disclosure: Video creator Robert Nemiroff is an editor for APOD.)
NYSC: 블랙홀 광자구에서 블랙홀을 일주하기
블랙홀 턱밑까지 바짝 다가갔을 때 어떤 광경이 벌어질까? 블랙홀 가까이에서 특별히 우리의 관심을 끌만한 곳은 광자구光子球라 불리는 지역일 것이다. 블랙홀의 광자구란, 블랙홀에 중심을 두고 반경이 사건 지평선의 1.5배인 구를 의미한다. 여기에서는 광자들이 블랙홀 주위를 원을 그리며 돌 수 있다. 그러므로 광자구에서 본 하늘의 절반은 완전 암흑이고, 다른 절반은 비정상적으로 밝을 것이다. 또한 누구나 자신의 뒷머리를 정면으로 직시하게 된다. 위의 비디오는 컴퓨터를 이용한 모의 계산 결과를 근거로 만든 것으로서, 저자는 광자구에서 직면하게 될 광경을 여기에 잘 묘사해 놓았다. 아래 지역이 완전히 까맣게 보이는 것은 이 지역에서는 광자들이 모조리 블랙홀로 향하기 때문이다. 고전적 의미에서 블랙홀은 빛을 내지 않는 존재임을 기억하기 바란다. 하늘의 위쪽 반은 현재 비정상적으로 밝으며, 청색편이 된다. 뿐만 아니라 하늘의 완전한 이미지들이, 이 사진 중앙에 자리한 암천과 명천이 마나는 경계부에 점점 더 가까이에 나타난다. 광자구를 경계로 암천과 명천이 갈리며, 이 비디오에서 당신은 바로 이 광자구에 서있는 것이다. 한편 광자구에서는 광자들이 블랙홀을 일주할 수 있기 때문에, 당신의 머리 뒤에서 나온 빛이 블랙홀을 한 바퀴 돌아 당신의 눈으로 다시 들어오게 된다. 그러므로 당신은 {광자구에서 중심 블랙홀을 향하는 아래 방향만 아니라면_ssh} 하늘 그 어느 구석이든 다 볼 수 있을 것이다. 예를 들어 블랙홀 저 뒤를 무심히 지나는 별들의 경우라도, 아인슈타인 고리를 매우 빠르게 휘익 달리는 것으로 당신에게 보일 것이다. 위의 비디오에서 아인슈타인 고리는 화면 상단에서 1/4쯤 내려온 곳을 가로지르는 수평선으로 보인다. 이 비디오는, 블랙홀의 사건 지평선 근처의 상황을 시각적으로 쉽게 알아볼 수 있도록 특별히 제작된 일련의 동영상 비디오 중 하나이다. (알림 : 이 비디오를 만든 로버트 네미로프는 APOD 편집진의 일원이기도 하다.)