Czym jest horyzont zdarzeń? Czy można zza niego powrócić?

Źródło:
space.com
"Centrum  jest nasz Teleskop Horyzontu Zdarzeń"
"Centrum jest nasz Teleskop Horyzontu Zdarzeń"tvnmeteo.pl
wideo 2/4
"Centrum jest nasz Teleskop Horyzontu Zdarzeń"tvnmeteo.pl

Stephen Hawking porównał horyzont zdarzeń do sytuacji kajakarza przemierzającego wodospad: "Opadanie przez horyzont zdarzeń jest trochę jak przepłynięcie kajakiem nad wodospadem Niagara" – powiedział. "Jeśli jesteś nad wodospadem, możesz uciec, jeśli wiosłujesz wystarczająco szybko, ale kiedy już przekroczysz krawędź, jesteś stracony. Nie ma odwrotu".

● Zgodnie ze szczególną teorią względności Alberta Einsteina, nic nie może podróżować w przestrzeni szybciej niż prędkość światła. To pozwala wskazać, czym jest horyzont zdarzeń: jest to punkt, z którego nie można wrócić. Czy możliwe jest zatem, by przekroczyć horyzont zdarzeń?

● Albert Einstein podkreśla, że nie da się obserwować żadnego wydarzenia, które ma miejsce na tej granicy – za horyzontem zdarzeń nie widać nic.

● W artykule wyjaśniamy, co to jest horyzont zdarzeń, jakie ma on znaczenie i czy mimo wszystko można z niego powrócić. Piszemy również o Teleskopie Horyzontu Zdarzeń.

Co to jest horyzont zdarzeń?

Nie można wskazać, czym jest horyzont zdarzeń, bez wskazania na pierwsze zdjęcie czarnej dziury – to na nim widać ostatni cień, czyli głęboką, czarną poświatę, która może pochłaniać całe światło i nie wypuścić go ponownie. Co to oznacza w praktyce? Jest to ostatni cień przed głęboką czernią, która jest w stanie pochłonąć całe światło, aby nie wypuścić go ponownie. Pojęcie to wyjaśnia Teleskop Horyzontu Zdarzeń (angielskie Event Horizon Telescope – EHT), czyli międzynarodowy program naukowy, którego celem jest obserwacja przestrzeni kosmicznej, znajdującej się w bezpośredniej bliskości czarnej dziury.

Teleskop Horyzontu Zdarzeń dokonuje obserwacji z rozdzielczością kątową, którą można porównać do rozmiarów horyzontu zdarzeń czarnej dziury. Horyzont zdarzeń czarnej dziury łączy się bezpośrednio z prędkością ucieczki obiektu. Jest to taka prędkość, którą należałoby przekroczyć, by pokonać przyciąganie grawitacyjne. Wzrasta ona w miarę zbliżania się do czarnej dziury, a zjawisko to dokładnie omawia i wyjaśnia Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Aby to zobrazować, warto wyobrazić sobie, że horyzont zdarzeń to otoczenie czarnej dziury, stanowiące swoisty próg, w którym prędkość ucieczki przewyższa prędkość światła.

ZOBACZ TEŻ: Czarna dziura i dżet. Polak z Uniwersytetu Harvarda o przełomowym zdjęciu, nad którym pracował

Czy można przekroczyć horyzont zdarzeń?

Horyzont zdarzeń jest swoistym progiem, po którego przekroczeniu nie ma już powrotu. Można więc powiedzieć, że wszystko, co trafi do czarnej dziury, na zawsze znika ze Wszechświata. Wynika to z faktu, że siła grawitacji jest tak silna, że nie istnieją inne siły mechaniczne, które byłyby w stanie ją pokonać. Jak wskazał prof. Avi Loeb, astrofizyk z Uniwersytetu Harvarda: horyzont zdarzeń jest ostatecznym murem więzienia, do którego można wejść, ale nigdy nie wyjść.

Czarna dziuraNSF

Co zatem dzieje się, kiedy przedmiot zbliża się do horyzontu zdarzeń? Dochodzi do tego, że obraz przedmiotu zaciemnia się, a emitowane przez niego światło zniekształca się w wyniku działania sił grawitacji. Następnie przedmiot powoli znika, stając się niewidzialnym dla obserwatorów. Nie ma już możliwości jego powrotu.

Kwestię przenikania do czarnej dziury omawia szczegółowo Teleskop Horyzontu Zdarzeń, ale nie tylko: zagraniczne publikacje naukowe wskazują, co to jest horyzont zdarzeń oraz w jaki sposób można w nim znaleźć osobliwość czarnej dziury, w której to obiekt zapada się w nieskończoność. Oznacza to nic innego, jak załamanie się znanych ludzkości praw fizyki, ponieważ w efekcie tkanka przestrzeni i czasu również zakrzywia się do nieskończonego stopnia.

Nazwa horyzont zdarzeń nawiązuje do faktu, że wewnątrz czarnej dziury nie można zaobserwować żadnego zdarzenia. Jest to zatem swoisty horyzont, poza którym nie można już niczego dostrzec. Hipoteza swoistej bariery zakłada, że wszystkie osobliwości są ukryte pod horyzontem zdarzeń i nie da się w tym przypadku pokonać praw fizyki. W teorii każda masa może być wystarczająco skompresowana, aby mogła powstać czarna dziura – np. Słońce stałoby się czarną dziurą wówczas, gdyby jego masa mieściła się w sferze o średnicy około 2,5 km.

Horyzont zdarzeń w świetle najnowszych badań Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT)

EHT (Event Horizon Telescope) to powstały w skali planety układ ośmiu naziemnych radioteleskopów – układ powstał w ramach międzynarodowej współpracy, a jego rolą jest przechwytywanie obrazów czarnej dziury. Naukowcy zajmujący się EHT wskazują, co to jest horyzont zdarzeń i wyjaśniają na konferencjach naukowych, czy można przekroczyć horyzont zdarzeń. Co istotne, jako pierwsi przedstawili też dowód na to, że udało im się przechwycić obraz czarnej dziury, a tym samym przedstawili pierwszy bezpośredni dowód na istnienie supermasywnej czarnej dziury w centrum Messier 87 oraz jej cienia.

Teleskopy, które tworzą EHT, nie są fizycznie połączone, ale możliwa jest ich synchronizacja z zegarami atomowymi, które precyzyjnie odmierzają czas obserwacji. Każdy z teleskopów uzyskał duże ilości danych, a same obserwacje zostały zebrane przy długości fali 1,3 mm w 2017 roku. Następnie przeanalizowały je specjalistyczne komputery – korelatory, znajdujące się w Instytucie Radioastronomii Maxa Plancka i Obserwatorium MIT Haystack. Dzięki temu udało się uzyskać obraz, który został zaprezentowany w czasie konferencji naukowców z EHT i który potwierdza, że poza horyzontem zdarzeń nie ma powrotu do Wszechświata.

ZOBACZ TEŻ: Stephen Hawking: czarne dziury to nie więzienia. Mogą być też portalami do innych wszechświatów

Supermasywna czarna dziura M87 w świetle spolaryzowanym (EHT Collaboration)EHT Collaboration

Źródła Charles Q. Choi, "What Exactly Is a Black Hole Event Horizon (and What Happens There) "space.com/black-holes-event-horizon-explained.html "Horyzont zdarzeń", meteorologiaenred.com/pl/horizonte-de-sucesos.html, "Event horizon", Study Astronomy Online at Swinburne University, astronomy.swin.edu.au/cosmos/e/Event+Horizon,  "What is an Event Horizon?", universetoday.com/42471/event-horizon/

Autorka/Autor:red.//am

Źródło: space.com

Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock

Pozostałe wiadomości

W nocy i we wczesnych godzinach porannych w wielu miejscach w Polsce spadł śnieg. Prognozy wskazują jednak, że to dopiero początek fali niosącej opady. Do Polski zmierza front wtórny znad Danii, który sprawi, że w niektórych miejscach pokrywa śnieżna wzrośnie do 5-6 centymetrów.

Śniegu dziś jeszcze dosypie - i to sporo. Front wtórny idzie znad Danii

Śniegu dziś jeszcze dosypie - i to sporo. Front wtórny idzie znad Danii

Źródło:
tvnmeteo.pl, IMGW

Niebezpieczne zdarzenie w Rybniku (woj. śląskie). Miejski autobus wypadł z drogi. Na szczęście nikomu nic się nie stało. Kierowca został ukarany mandatem. Od wczoraj kierowcy na Śląsku zmagają się z jazdą w trudnych warunkach, na ulicach jest ślisko z powodu zalegającego śniegu i błota pośniegowego. Dzisiaj sytuacja może się pogorszyć, bo synoptycy zapowiadają kolejne opady i silny wiatr.

Zaśnieżone drogi i autobus w rowie. Zimowa noc i poranek na Śląsku

Zaśnieżone drogi i autobus w rowie. Zimowa noc i poranek na Śląsku

Źródło:
tvn24.pl

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej ostrzega przed silnym wiatrem, którego porywy mogą sięgać nawet 95 km/h. Żółte i pomarańczowe alarmy zostały wydane dla północnych i centralnych regionów kraju. Jednocześnie nadal obowiązują ostrzeżenia pierwszego stopnia przed oblodzeniem, które obejmują niemal całą Polskę.

Na drogach jest ślisko, pojawią się wichury. Pomarańczowe i żółte alarmy IMGW

Na drogach jest ślisko, pojawią się wichury. Pomarańczowe i żółte alarmy IMGW

Źródło:
IMGW

Pogoda na dziś. Piątek 03.01 upłynie z przelotnymi opadami w całym kraju. W górach i nad morzem może spaść kilka centymetrów śniegu. Będzie chłodniej niż w ostatnich dniach.

Pogoda na dziś - piątek 03.01. Może spaść kilka centymetrów śniegu

Pogoda na dziś - piątek 03.01. Może spaść kilka centymetrów śniegu

Źródło:
tvnmeteo.pl

Najbliższe dni przyniosą spektakularne zjawiska na niebie. Już dziś w nocy będziemy mogli oglądać przelatujące nad naszymi głowami Kwadrantydy - pierwszy rój meteorów w tym roku. Z kolei wieczorem w sobotę dojdzie do zakrycia Saturna przez Księżyc.

Przed nami dwa spektakularne zjawiska

Przed nami dwa spektakularne zjawiska

Źródło:
"Z głową w gwiazdach", nocneniebo.pl

Ten rok zaczyna się w Polsce dynamiczną pogodą. W wielu miejscach silnie wieje, a na północy kraju pojawiły się nawet burze. W nocy i w piątek także może zagrzmieć.

Błyskało się i grzmiało. Mogą nas czekać kolejne zimowe burze

Błyskało się i grzmiało. Mogą nas czekać kolejne zimowe burze

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pierwszy weekend stycznia przyniesie zmianę pogody na zimową. Jeszcze w tym tygodniu czekają nas przelotne opady śniegu i duży spadek temperatury nocami. Do tego cały czas będzie porywiście wiać, a w części kraju niewykluczone, że zagrzmi.

Widać śnieg i mróz. Synoptyk ostrzega przed "serią niebezpiecznych zjawisk"

Widać śnieg i mróz. Synoptyk ostrzega przed "serią niebezpiecznych zjawisk"

Źródło:
tvnmeteo.pl

Wyjątkowo zimne powietrze ma objąć znaczną część Stanów Zjednoczonych w weekend i na początku następnego tygodnia - informuje CNN. Temperatura spadnie znacząco poniżej normy, a mróz dotknie prawdopodobnie nawet obszary nad Zatoką Meksykańską.

Przed nimi "brutalne natarcie mrozu"

Przed nimi "brutalne natarcie mrozu"

Źródło:
CNN

Prawie 200 śladów dinozaurów odkryto tego lata w kamieniołomach w hrabstwie Oxfordshire w południowo-wschodniej Anglii - poinformowali w czwartek naukowcy. Jest to największe stanowisko tego typu znalezione w Wielkiej Brytanii. Badacze nie są pewni, co pomogło zachować ślady w skamieniałym błocie.

Dobrze zachowane ślady dinozaurów. "Można cofnąć się w czasie"

Dobrze zachowane ślady dinozaurów. "Można cofnąć się w czasie"

Źródło:
PAP, BBC

Setki osób musiały opuścić domy w północno-zachodniej części Anglii. Po ulewnych opadach deszczu doszło do rozległych podtopień. Drogi, posesje i pola są pod wodą.

Ulewy w Anglii. Setki ewakuowanych

Ulewy w Anglii. Setki ewakuowanych

Źródło:
BBC, Reuters

Zdjęcie "Skarby Oriona nad Królową Beskidów" zostało wybrane zdjęciem dnia przez NASA. Autorem niezwykłej fotografii jest Włodzimierz Bubak, który na co dzień jest nauczycielem w jednej ze szkół technicznych w Jaworznie.

Zrobił zdjęcie wschodu Oriona nad Babią Górą, wyróżniła go NASA

Zrobił zdjęcie wschodu Oriona nad Babią Górą, wyróżniła go NASA

Źródło:
PAP, Trzeci Plan

Ważący ponad 500 kilogramów metalowy pierścień spadł z nieba na kenijską wioskę Mukuku w hrabstwie Makueni. Wydarzeniu towarzyszył olbrzymi huk, który był słyszalny z odległości 50 kilometrów. Kenijska Agencja Kosmiczna przekazała, że tajemniczy obiekt był najprawdopodobniej fragmentem rakiety kosmicznej, który nie spłonął w ziemskiej atmosferze.

Z nieba spadł metalowy pierścień o średnicy 2,5 metra

Z nieba spadł metalowy pierścień o średnicy 2,5 metra

Źródło:
PAP, KSA

Turyści spędzający czas w Tatrach mierzą się dziś z trudnymi warunkami pogodowymi. Głównym zagrożeniem jest silny wiatr, który w porywach przekracza 100 km/h. Władze Tatrzańskiego Parku Narodowego apelują o ostrożność.

"Bezpiecznie nie jest". Bardzo silnie wieje w Tatrach

"Bezpiecznie nie jest". Bardzo silnie wieje w Tatrach

Źródło:
TVN24, TPN

Pierwsze dni 2025 roku przyniosły niezwykłe spektakle na niebie w postaci zorzy polarnej. Zjawisko było widoczne zarówno w nocy z wtorku na środę, jak i ze środy na czwartek. Kolorowe smugi na niebie oglądali mieszkańcy wielu regionów Polski.

Zorza polarna nad Polską

Zorza polarna nad Polską

Aktualizacja:
Źródło:
"Z głową w gwiazdach", tvnmeteo.pl, Kontakt24

Dwóch mężczyzn z Teksasu może mówić o niesamowitym szczęściu. Przetrwali znalezienie się w samym środku tornada, gdy łowili ryby na łódce. Moment uderzenia żywiołu udało się nagrać.

"Nie powinienem tu być". Dramatyczne nagranie

"Nie powinienem tu być". Dramatyczne nagranie

Źródło:
CNN, KKTV, tvnmeteo.pl

Starty polskich satelitów, zaskakujące odkrycia zwierząt sprzed setek milionów lat i archeologiczne znaleziska, które mogą zmienić dotychczasowe ustalenia naukowców. Oto jedne z najważniejszych wydarzeń w polskiej nauce w 2024 roku.

"Przełomowe wydarzenie w historii polskiej nauki", szczątki pierwszych Słowian i zwierzęta sprzed milionów lat

"Przełomowe wydarzenie w historii polskiej nauki", szczątki pierwszych Słowian i zwierzęta sprzed milionów lat

Źródło:
PAP

Rok 2024 prawdopodobnie przejdzie do historii jako najcieplejszy na świecie. - Pozostaje oczywiście pytanie jak długo. Wszystko wskazuje na to, że ten rekord szybko zostanie pobity - powiedział Bogdan Chojnicki, profesor Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

"To zmienia rzeczywistość na całym globie"

"To zmienia rzeczywistość na całym globie"

Źródło:
PAP

Wzrost średniej globalnej temperatury nasila gwałtowne zjawiska pogodowe. Wrześniowa powódź na południowym zachodzie Polski, a także susza hydrologiczna to nowa rzeczywistość, z którą musimy się mierzyć.

"Powódź w Polsce była symptomem zmieniającego się świata"

"Powódź w Polsce była symptomem zmieniającego się świata"

Źródło:
PAP

Ekstremalne fale upałów, rekordowe opady deszczu, niszczycielskie susze. W 2024 roku mieliśmy wiele okazji do zaobserwowania wpływu zmian klimatycznych na środowisko i ludzkie życie. Skutki ocieplającego się klimatu odczuli zarówno mieszkańcy bliskich nam regionów, jak i odległych zakątków świata.

Ofiary śmiertelne, ogień, ogromne opady, rekordowe susze. Katastrofy naturalne w 2024 roku

Ofiary śmiertelne, ogień, ogromne opady, rekordowe susze. Katastrofy naturalne w 2024 roku

Źródło:
tvnmeteo.pl, Reuters, World Weather Attribution

Dwóch mężczyzn zostało znalezionych martwych w lesie w stanie Waszyngton podczas polowania na Wielką Stopę w USA. Poszukiwacze legendarnego stworzenia wybrali się do lasu przed Wigilią, a gdy nie wrócili do domu pierwszego dnia świąt, ich rodziny zaalarmowały policję. Akcja ratunkowa trwała trzy dni.

Szukali Wielkiej Stopy, zostali znalezieni martwi

Szukali Wielkiej Stopy, zostali znalezieni martwi

Źródło:
BBC, NPR, Skamania County Sheriff's Office

Ten rok zapisze się na kartach historii za sprawą katastrofalnej powodzi, która dotknęła południowo-zachodnią Polskę. W wyniku kilkudniowych i intensywnych opadów deszczu spowodowanych niżem genueńskim wylały rzeki w dorzeczu Odry. W 2024 roku zdarzały się także niezapomniane chwile, jak majowa zorza polarna czy kometa C/2023 A3.

Warszawa cieplejsza od Madrytu, wielka woda, zimowy krajobraz w środku lata

Warszawa cieplejsza od Madrytu, wielka woda, zimowy krajobraz w środku lata

Źródło:
tvnmeteo.pl, IMGW

Kilka osób zostało rannych po tym, jak w brazylijskim mieście Barueri w obszarze metropolitalnym Sao Paulo zawalił się dach supermarketu. Doszło do tego po intensywnych opadach gradu.

Od gradu zawalił się dach supermarketu

Od gradu zawalił się dach supermarketu

Źródło:
Reuters, CNN Brasil

W kończącym się roku we Włoszech odnotowano ponad 350 ekstremalnych zjawisk pogodowych. To, jak zaznaczyli eksperci, sześć razy więcej niż dziesięć lat temu, co jest wyraźnym potwierdzeniem zmian klimatu i ich skutków.

351 ekstremalnych zjawisk. Najgorzej na północy

351 ekstremalnych zjawisk. Najgorzej na północy

Źródło:
PAP

Premier Francji Francois Bayrou przedstawił plan odbudowy Majotty po przejściu niszczycielskiego cyklonu Chido. Przed końcem stycznia do każdego domu na wyspach mają wrócić dostawy prądu. Jak powiedział szef rządu, pełna odbudowa infrastruktury może potrwać nawet dwa lata.

Bez prądu spędzą jeszcze miesiąc, odbudowa potrwa całe lata

Bez prądu spędzą jeszcze miesiąc, odbudowa potrwa całe lata

Źródło:
Reuters, PAP, Le Monde

Rekin zaatakował dwóch turystów w egipskim kurorcie Marsa Alam. Jeden z nich zmarł - podało w niedzielę tamtejsze ministerstwo środowiska. Obydwaj turyści byli najprawdopodobniej narodowości włoskiej.

Atak rekina w egipskim kurorcie. Jeden turysta zginął, drugi ranny

Atak rekina w egipskim kurorcie. Jeden turysta zginął, drugi ranny

Źródło:
Reuters, PAP

Wysokie fale od kilku dni nawiedzają Peru. W 91 portach wprowadzono zakaz wypływania na morze. Wzburzona woda zatapiała łodzie rybackie i uszkadzała falochrony.

Fale zatapiały łodzie, uszkadzały falochrony. Zamknięto porty

Fale zatapiały łodzie, uszkadzały falochrony. Zamknięto porty

Źródło:
Reuters