I buchi neri sono gli oggetti più densi dell'universo. A causa della loro densità, formano campi gravitazionali estremamente potenti. I buchi neri assorbono tutta la materia circostante e l'energia entro una certa prossimità. Per questo motivo, questi oggetti celesti non emettono luce e quindi non hanno un colore. Gli astronomi possono rilevarli, tuttavia, monitorando le proprietà dei materiali e dell'energia che li circonda.

Radiazione elettromagnetica

Lo spettro elettromagnetico descrive la gamma di lunghezze d'onda e frequenze di diversi tipi di radiazioni. Raggi X, onde radio e luce visibile sono tra i molti tipi di radiazioni che si trovano su questo spettro. Sperimenti il ​​fenomeno del colore quando la radiazione elettromagnetica di determinate lunghezze d'onda raggiunge i tuoi occhi. La radiazione elettromagnetica viaggia più velocemente di qualsiasi altra cosa nell'universo. Viaggia a quasi 300 milioni di metri al secondo (oltre 186.000 miglia al secondo). Tuttavia, la gravità influisce sulla radiazione elettromagnetica. Nemmeno le radiazioni elettromagnetiche possono sfuggire alla forza gravitazionale di un buco nero. Pertanto, non puoi vedere nulla quando guardi un buco nero. Nessuna luce, visibile o meno, viene emessa dal buco nero stesso.

L'orizzonte degli eventi

L'orizzonte degli eventi descrive il punto in cui la forza di gravità esercitata da un buco nero è abbastanza forte che nulla può sfuggirgli. Poiché la forza gravitazionale esercitata da un oggetto diminuisce ulteriormente lontano dall'oggetto, la materia può sfuggire alla gravità di un buco nero nell'area oltre l'orizzonte degli eventi. Mentre gli oggetti all'interno dell'orizzonte degli eventi non possono mai essere visti, gli osservatori saranno in grado di vedere gli oggetti al di fuori dell'orizzonte degli eventi.

Redshift

Quando i corpi astronomici si allontanano dall'osservatore, appaiono di colore rosso . Questo spostamento verso il rosso avviene perché la velocità con cui si allontanano dall'osservatore allunga la lunghezza d'onda della luce visibile emessa dall'oggetto. Questa luce viene spostata verso l'estremità rossa dello spettro elettromagnetico, che è caratterizzato da lunghezze d'onda più lunghe. Mentre gli oggetti si muovono verso l'orizzonte degli eventi di un buco nero, sperimentano un redshift infinito. Quindi, appaiono più rossi di colore a un osservatore finché non diventano troppo scuri per vedere.

Accrescimento e raggi X

Mentre la materia si avvicina a un buco nero, si muove in una forma conosciuta come disco di accrescimento. Generalmente, questi dischi si formano a causa delle interazioni tra la quantità di moto della materia e le forze gravitazionali del buco nero. All'aumentare della forza di gravità sulla materia in movimento, la materia si riscalda a causa dell'attrito tra le sue particelle atomiche costituenti. Alla fine, questa energia viene rilasciata sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, principalmente radiazioni a raggi X. Queste emissioni di raggi X vicino a un buco nero si proiettano tipicamente in poli vicino all'orizzonte degli eventi perpendicolarmente al disco di accrescimento. Pertanto, un telescopio a raggi X può vedere le emissioni relative a un buco nero.