Луч света, пролетающий мимо массивного тела, отклоняется — это эффект гравитационного линзирования, знакомый по снимкам далёких галактик. Астрофизики взяли за основу вращающуюся чёрную дыру (пространство-время Керра) и добавили крошечную поправку к тому, как распространяется сам свет. Эта поправка родом из теорий, пытающихся объединить гравитацию с квантовой механикой, — она меняет привычное «правило движения» для частиц света.
Авторы вывели формулы для угла отклонения луча и задержки по времени, когда он огибает такую чёрную дыру. Поправка оказалась не просто постоянной величиной — она хитро зависит от того, с какой скоростью вращается дыра. Вблизи «фотонной сферы», где лучи ходят по кругу, эффект становится самым заметным. Это похоже на лёгкое изменение правил дорожного движения: на прямой разница почти незаметна, а на крутом вираже машину начинает сносить по-другому.
Итог прост: если в данных с телескопов удастся заметить расхождение с обычными расчётами линзирования, это может стать «подписью» новых законов физики. Исследование даёт конкретный математический инструмент для такой проверки, связывая абстрактные теории с реальными наблюдениями.
Фотонная сфера вокруг чёрной дыры — это воображаемая оболочка, где луч света теоретически может кружить вечно, не падая внутрь и не улетая прочь. На практике малейшее возмущение отправляет его либо в дыру, либо в космос.
В фильме «Интерстеллар» вращение чёрной дыры Гаргантюа искажает аккреционный диск и создаёт эффектные световые кольца — именно из-за сильного искривления лучей вблизи горизонта событий.