Trong một hệ hành tinh gần lõi thiên hà, liệu có thể nhìn thấy lỗ đen siêu lớn?

Tôi hiểu rằng bức xạ trên các hành tinh gần trung tâm của thiên hà khiến cho sự sống trên các hành tinh này gần như không thể, và người ta không thể thực sự nhìn thấy một lỗ đen. Tuy nhiên, nếu bạn có thể đứng trên bề mặt của một hành tinh quay quanh một ngôi sao gần hoặc bên trong lõi thiên hà, về mặt lý thuyết bạn có thể nhìn lên bầu trời và thấy sự vắng mặt của ánh sáng / ngôi sao chỉ ra vị trí của lỗ đen siêu khối trung tâm không?

Nó sẽ là quá xa để nhìn thấy, bị cản trở bởi các mảnh vỡ, hoặc quá nhỏ để nhận thấy?

Nếu lỗ đen đang hoạt động, có nghĩa là nó vẫn đang thu giữ vật chất từ ​​xung quanh, nó sẽ có một đĩa bồi tụ lớn xung quanh, đó là cách duy nhất để làm tiêu tan động lượng góc cho vật chất rơi vào nó.

Kết quả của sự tiêu tan này, tất cả các vấn đề sẽ ấm lên và phát ra bức xạ. Đĩa này sẽ khá lớn và do đó có thể nhìn thấy rõ ràng như một vật thể sáng trên bầu trời.

Đây trang cho thấy một hình ảnh được chụp bởi kính viễn vọng Hubble một đĩa như vậy:

Nói một cách chính xác thì người ta không thể nhìn thấy trực tiếp lỗ đen, vì tầm nhìn của nó sẽ được bao phủ bởi sự phát xạ sáng của đĩa.

Tuy nhiên, sự hiện diện của đĩa sẽ cho phép quan sát lỗ đen nhờ hiệu ứng hấp dẫn của nó.

Bạn không thể xem nó như một mảng đen trên bầu trời, vì nó quá nhỏ. Nó chỉ gấp 17 lần bán kính mặt trời của chúng ta, tất nhiên bạn không thể nhìn thấy như một chiếc đĩa ngay cả từ bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Những gì bạn có thể dễ dàng nhìn thấy là vùng ánh sáng lớn hơn nhiều và các bức xạ khác từ vật chất rơi vào nó.

Có một thứ gọi là thấu kính hấp dẫn, có nghĩa là ánh sáng đến từ phía sau lỗ đen sẽ uốn cong về phía nó, và vì lõi thiên hà có rất nhiều ngôi sao, nên có thể là thay vì một điểm đen trên bầu trời, bạn sẽ thấy sự tích tụ lớn của ánh sáng trong và xung quanh vị trí của lỗ đen.

Tôi không chắc chắn "thấu kính" theo nghĩa đen như thế nào, vì vậy tôi không biết liệu có một tiêu điểm dựa trên trọng lực và năng lượng của ánh sáng hay không và liệu hành tinh đó có nằm ở đầu mối này hay không.

http://www.cfhtlens.org/public/what-gravitational-lensing (google sẽ cung cấp thêm liên kết nếu bạn tìm kiếm nó)

Mây cầu vồng.

Một nguồn phóng xạ từ các lỗ đen là những thứ xoắn ốc vào lỗ đen, nóng lên khi nó "rơi" và giải phóng năng lượng hấp dẫn của nó. Một lần nữa, đây là bức xạ cơ thể màu đen nhưng lần này là loại thông thường: các bộ phát càng nóng thì bước sóng càng ngắn. Bức xạ này đến từ bên cạnh lỗ đen, không phải ra khỏi lỗ.

/physics/24958/how-can-a-black-hole-emit-x-rays

Các tia X đến từ khí nóng quay quanh lỗ đen trong một đĩa bồi tụ. Khi các quỹ đạo khí, ứng suất từ ​​làm cho nó mất năng lượng và động lượng góc, do đó xoắn ốc chậm về phía lỗ đen. Năng lượng quỹ đạo được chuyển thành năng lượng nhiệt, làm nóng khí đến hàng triệu độ, do đó nó phát ra bức xạ của người da đen trong dải tia X.

Khi khí gần hơn một vài lần bán kính đường chân trời, nó sẽ lao vào lỗ đen, vì vậy trong khi một số tia X vẫn có thể thoát ra ngay trước đường chân trời, hầu hết được phát ra một chút công bằng bên ngoài.

Kính viễn vọng để phát hiện các lỗ đen tìm kiếm các tia năng lượng nhất, được phát ra từ các khu vực khí nóng nhất gần lỗ. Chúng ta không thể đứng trên một hành tinh và nhìn lên và thấy xrays. Nhưng hãy xem xét: nếu có khí rất nóng, bên cạnh đó có ít khí nóng hơn và bên cạnh đó là khí ít nóng hơn. Người da đen càng lạnh thì bức xạ phát ra càng dài. Ở đâu đó trong đám mây lạnh dần dần đó là khí phát ra bức xạ ở bước sóng khả kiến.

Tôi ở đây khẳng định rằng sự thay đổi dần dần về nhiệt độ của đám mây này vì nó ngày càng xa khỏi khí trong cùng nóng nhất sẽ tạo ra sự thay đổi dần dần về tần số phát ra. Ánh sáng nhìn thấy đầu tiên sẽ là ở phía xa màu tím, gần lỗ nhất. Điều này sẽ phân lớp thông qua màu xanh lam và màu xanh lá cây ở xa hơn và sau đó chuyển sang màu đỏ ở phần xa nhất của đám mây.

Dự đoán này không chỉ đúng với các lỗ đen mà còn cho bất kỳ đám mây khí nào được đốt nóng từ bên trong. Bây giờ hãy để tôi nhìn ... chúng ta đi đây.

https://www.space.com/12051-bright-nebula-photo-supergiant-star-betelgeuse.html

Đám mây cầu vồng lỗ đen sẽ đối xứng hơn so với đám mây này. Ngôi sao đang phun thứ này ra ngoài, nhưng cái lỗ đang hút khí vào, vì vậy nó sẽ là một hình xoắn ốc đối xứng.