כבידה שמנצחת
זרקו כדור למעלה והוא נופל בחזרה. זרקו אותו מהר יותר מכ־11 קילומטרים בשנייה, והוא יימלט מכדור הארץ לתמיד. מהירות המילוט הזאת תלויה בכמה מסה דחוסה, ובתוך רדיוס קטן עד כמה. מעכו את כדור הארץ לגולה ברוחב של כ־18 מילימטרים, ומהירות המילוט על פניה תגיע למהירות האור. שום דבר לא יכול לנוע מהר יותר, ולכן שום דבר, אפילו לא אור, לא יוכל לצאת. זהו חור שחור.
הגבול שממנו שום דבר לא חוזר הוא אופק האירועים. הרדיוס שלו, רדיוס שוורצשילד, גדל ביחס ישר למסה: כ־3 קילומטרים לכל מסת שמש. קרל שוורצשילד מצא אותו ב־1916, שבועות ספורים אחרי שאיינשטיין השלים את תורת הכבידה שלו, תורת היחסות הכללית.
אור שמתעקם
הכבידה מעקמת את המסלולים של אור, ולא רק של כדורים. בליקוי החמה של 1919 מדדו אסטרונומים אור כוכבים שמתעקם כשהוא חולף ליד שפת השמש, במידה שאיינשטיין חזה. ליד חור שחור העיקום עצום. במרחק של פי אחד וחצי מרדיוס שוורצשילד, בספירת הפוטונים, אור יכול להקיף את החור במסלול, אבל הדחיפה הקלה ביותר מפילה אותו פנימה או שולחת אותו החוצה.
לכן הכתם הכהה בסצנה גדול מהאופק עצמו. כל אור שמכוון לעבור במרחק של פחות מכ־2.6 רדיוסי שוורצשילד מהמרכז נבלע, ונשאר צל רחב פי 2.6 מהאופק. סביבו עוברת טבעת פוטונים דקה ובהירה, של אור שהקיף את החור לפני שנמלט.
נסו: בחרו אור ישר תחת יישור האור. הצל מתכווץ לגודל האופק עצמו, וטבעות עם תוויות מראות את ספירת הפוטונים ואת המסלול היציב הפנימי ביותר. אחר כך הזיזו את מסה מ־4 עד 21 מסות שמש, המסה של ברבור X-1, וצפו איך כל הטבעות גדלות יחד איתה.
הדיסקה הזוהרת
חור שחור לבדו בלתי נראה. מה שאנחנו רואים הוא גז שנופל לעברו. גז מכוכב מלווה לא נופל ישר פנימה; הוא מסתחרר לדיסקת ספיחה שטוחה, ומתחכך ומתחמם בזמן שהוא נע בספירלה פנימה. גז יכול להקיף במסלול יציב רק עד שלושה רדיוסי שוורצשילד, המסלול המעגלי היציב הפנימי ביותר, ושם הוא נע בכמחצית ממהירות האור. בתוך הגבול הזה הוא צולל פנימה.
במהירויות כאלה הצד של הדיסקה שממהר לעברכם נראה בהיר וכחול יותר, והצד המתרחק מתעמעם ומאדים. במבט מהחזית, כשזווית צפייה על 0°, שום דבר לא נע לעברכם, ולכן הזוהר אחיד. הטו את המבט עד שתראו את הדיסקה מהצד, קרוב ל־86°, והכבידה עושה משהו מוזר יותר: האור מהצד הרחוק של הדיסקה מתעקם מעל הצל ומתחתיו, ולכן רואים את החלק האחורי של הדיסקה כקשת בהירה.
לראות את מה שאי אפשר לראות
החור השחור הראשון שהוכר באופן רחב כחור שחור היה ברבור X-1, מקור של קרני רנטגן שהתגלה בשנות ה־60, ומסתו מוערכת היום בכ־21 מסות שמש. ב־2015 קלטו גלאי LIGO אדוות במרחב משני חורים שחורים שהתמזגו במרחק של יותר ממיליארד שנות אור. ב־2019 צילם טלסקופ אופק האירועים, רשת של צלחות רדיו בגודל של כוכב לכת, את הצל של החור השחור הענק בגלקסיה M87, שמסתו פי שישה וחצי מיליארד ממסת השמש, וב־2022 את החור השחור שבמרכז הגלקסיה שלנו.
מה המודל הזה משאיר בחוץ
חורים שחורים אמיתיים מסתובבים, וכך הם גוררים איתם את המרחב, משטחים מעט את הצל ומאפשרים לדיסקה להגיע קרוב יותר פנימה. הדיסקה בסצנה דקה וחלקה, ואילו דיסקות אמיתיות סוערות ותפוחות מחום, ולחורים שחורים רבים יש סילונים. קרוב לחור שחור הזמן עובר לאט, וכוחות גאות היו מותחים גוף שמתקרב כמו ספגטי; שני הדברים האלה לא מוצגים. התמונה היא מה שעין אידיאלית הייתה רואה אילו הדיסקה הייתה זוהרת באור נראה.