Я знаю, що ви вже прийняли відповідь, але хочу надати більш технічну відповідь, яка більше стосується фізики. Якщо вам дуже цікаво читати більше і маєте схильність до математики, я б запропонував вам поглянути на незрівнянні лекції з гравітаційного лінзування Нараяна та Бартельмана . Це буде основою більшої частини моєї відповіді і, власне, є основою багатьох пізніших трактатів про гравітаційне лінзування.
По-перше, я хочу сказати, що опис Флоріна фотонів, що обходять чорну діру і утворюють кілька кілець, є правильною ідеєю, і насправді це трапляється, але я не вважаю, що це стосується вашого питання, оскільки ці кільця не видно на зображенні ви опублікували.
Натомість те, що ви бачите, - це ефект гравітаційного об’єктиву, завдяки якому зображення предметів спотворюються, збільшуються та дублюються. Спрощено кажучи, це те, що поблизу чорної діри локальна метрика простору-часу викривлена (іншими словами, чорна діра проявляє гравітацію) через масову сингулярність у чорній дірі. Це викривлення простору-часу спричиняє вигин шляху світла, який інакше проходив би по прямій лінії. Можна з деякими основними припущеннями точно розрахувати, як спотворюється зображення фонового джерела світла.
Головне і чітко визначене кільце, яке ви бачите, відоме як Кільце Ейнштейна . Ви можете побачити це кільце дуже добре на (імітованому) зображенні нижче.
У простому випадку однієї чорної діри, що не обертається, фізика є досить простою, щоб насправді зробити обчислення прямо (хоча з деякими спрощуючими припущеннями, наприклад, наближення тонкої лінзи ). Як описано в лекціях, зв'язаних вище:
Будь-яке джерело зображено двічі точковою лінзою. Два зображення розташовані по обидва боки від джерела, одне зображення всередині кільця Ейнштейна, а інше зовні. Коли джерело віддаляється від лінзи, одне із зображень наближається до лінзи і стає дуже слабким, а інше зображення наближається все ближче і ближче до справжнього положення джерела і прагне до збільшення єдності.
Таким чином, ви бачите, що ви отримуєте повторювані зображення будь-якого фонового об'єкта, що добре видно на зображенні вище. Приблизно о 7 годині на зображенні ви можете побачити дві зірки (одна червонувата, одна синювату), які знаходяться поза кільцем Ейнштейна, а потім друге зображення приблизно о 1 годині, яке знаходиться всередині кільця Ейнштейна. Саме кільце Ейнштейна - особливий випадок, коли предмети саме на кільці знаходяться безпосередньо за чорною дірою (з точки зору спостерігача). У цьому спеціальному випадку ви більше не отримуєте двох зображень, а швидше отримуєте кільце світла. Коли об'єкти наближаються до цього кільця (іншими словами, коли вони наближаються безпосередньо за чорною дірою),
Ось чому ви бачите описане спотворення. Коли об’єкт за чорною дірою наближається до вашої лінії зору, він виглядає як два зображення, одне далеко поза кільцем Ейнштейна і одне (дуже маленьке) зображення, близьке до горизонту події. Потім, коли об’єкт наближається до вашої лінії сайту, його зображення наближаються до кільця Ейнштейна з обох сторін, де він стає яскравішим і викривленим.
Ідея, про яку говорив Флорін, про фотони, що кружляють, правдива, і ви насправді бачите кілька кілець Ейнштейна, але інші кільця дуже близькі до чорної діри і взагалі ви б їх не спостерігали. Ці інші кільця Ейнштейна можна побачити як легке сяйво навколо чорної діри на зображенні вгорі.
