Тень чёрной дыры зависит от поляризации ✦
Долгое время считалось, что тень чёрной дыры не зависит от поляризации света. Но вращение дыры меняет дело: поляризация, как невидимый руль, слегка смещает край тени. Впервые точно рассчитано это смещение для медленного вращения. Сможем ли мы когда-нибудь увидеть такой «танец» света у чёрной дыры?
Тень чёрной дыры — тёмный провал на фоне газа, где гравитация не выпускает свет. Свет — волна, как верёвка, которую встряхивают вверх-вниз или из стороны в сторону. Направление колебаний — его поляризация. Вращающаяся чёрная дыра закручивает пространство водоворотом, и этот водоворот по-разному влияет на волну в зависимости от поляризации: тень сдвигается. У неподвижной дыры, описанной Шварцшильдом, сдвига нет — всё симметрично.
Сдвиг ничтожен — примерно одна десятитысячная диаметра тени, но для реальной дыры это десятки километров, размер города. Расчёты на компьютерах показывают, что будущие сети радиотелескопов вроде РСДБ (Телескоп горизонта событий) смогут его уловить. Тогда поляризационный узор на тени раскроет скорость вращения чёрных дыр в центрах галактик. Похожий эффект в лабораториях смещает лазерные лучи на нанометры — это спиновый эффект Холла. Так идеи Эйнштейна добавляют деталей к снимкам, которые получал Кип Торн с коллегами.
🎯 В лабораториях этот же эффект смещает лазерный луч на нанометры. Астрономическая версия — сдвиг тени чёрной дыры на десятки километров, сравнимый с размером города.
🎬 В фильме «Интерстеллар» тень чёрной дыры Гаргантюа уже отражает вращение. Наша находка приоткрывает новое: поляризация накладывает на тень невидимый узор, влияющий на её форму.