Где расчёт,
а где иллюстрация?

Модель описывает невращающуюся, незаряженную чёрную дыру Шварцшильда. Реальные астрофизические чёрные дыры обычно вращаются.

Формулы и траектории

rₛ = 2GM/c²; фотонная сфера = 1.5 rₛ; ISCO = 3 rₛ; критический прицельный параметр света = 3√3/2 rₛ. Лучи численно интегрируются по уравнению нулевых геодезических Шварцшильда. Камера — локальный статический наблюдатель вне горизонта.

Что художественно упрощено

Цвет, текстура и свечение диска — наглядная модель, а не радиационная симуляция плазмы. Диск начинается на ISCO. Самогравитация диска, магнитные поля, спектральный перенос и вращение дыры не рассчитываются. Звёздный фон синтетический. Шаг интегратора и разрешение конечны.

Что находится внутри?

Режим разреза использует тот же трассировщик, камеру и диск, что и наблюдение. Левая половина изображения не меняется. В правой половине тени добавлен учебный срез с геометрическими радиусами: горизонт 1 rₛ и фотонная сфера 1.5 rₛ. Тень больше горизонта из-за линзирования; её край не обозначает поверхность. Цвета среза не являются наблюдаемым светом, слоями вещества или картой температуры. Это наложение для объяснения, а не физическое удаление половины пространства-времени. При r = 0 классическая теория неприменима.

Падение и время

Для радиального падения из покоя на бесконечности: dr/dτ = −c√(rₛ/r), остаток собственного времени τ = 2r³ᐟ²/(3c√rₛ). Статические часы снаружи идут с коэффициентом √(1 − rₛ/r) относительно бесконечности. Внутри статических наблюдателей нет.

Рождение чёрной дыры

В режиме рождения можно выбрать взрыв с последующим обратным падением вещества или прямой коллапс без яркого взрыва. Схематически показаны нейтринный нагрев, выход ударной волны из оболочки и разлёт выброшенного вещества. Форма волны, вспышка, скорости и масштаб частиц художественные. Не вся энергия коллапса превращается в видимый свет.

Нейтронная звезда и пульсар

Опорная модель: R = 12 км, начальная масса 1.4 M☉, период примера 0.1 с, поле 10⁸ Тл. ρ̄ = M/(4πR³/3); локальное ускорение удержания g = GM/[R²√(1−rₛ/R)]. Это не решение уравнений Толмена — Оппенгеймера — Волкова. Толщина и цвета слоёв разреза условны; состав внутреннего ядра точно не известен.

Пульсар — вращающаяся нейтронная звезда, луч которой пересекает линию зрения. Дипольное поле и конусы лучей — учебные указатели. Вращение показано в 80 раз медленнее выбранного периода. Внешняя гравитация приближена невращающейся сферической метрикой; увлечение систем отсчёта, сплюснутость и плазма не моделируются. Полёт заканчивается перед поверхностью. Формулы вакуума не продолжаются внутрь вещества.

NASA: нейтронные звёзды и пульсары · NASA: сверхновые

Показан один возможный сценарий коллапса массивного звёздного ядра. Конечная масса задаётся ползунком; масса звезды-предшественника и точная динамика взрыва не моделируются. Нет универсальной начальной массы, гарантирующей чёрную дыру: важны потеря массы, химический состав и эволюция.

Падение от первого лица и давление

Камера свободно падает радиально с E = 1. Обратные световые лучи интегрируются в регулярных на горизонте координатах Пенлеве — Гуллстранда. Внутри вид не обрывается и не заменяется «туннелем». Цвет и яркость приблизительны: частотный сдвиг не рассчитывается. Геодезическое отклонение на малой длине L: Δa = 2GM L/r³ вдоль радиуса; поперечное сжатие вдвое слабее. Деформация скафандра намеренно ограничена для наглядности, целостность тела не моделируется. Локальная линейная формула требует L ≪ r.

Вакуумная метрика имеет Tμν = 0: в пустой области нет давления вещества, хотя кривизна пространства ненулевая. Горизонт не имеет собственного «давления на астронавта». Давление и температура диска не определяются одной массой дыры; нужны плотность, темп аккреции и физика плазмы. На r = 0 классическая модель неприменима.