Ce se întâmplă dacă cazi într-o gaură neagră

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 04:09

Dacă un astronaut se apropie de o gaură neagră, perspectivele lui nu sunt foarte luminoase.

Pe scurt, va muri. Mai detaliat - nu se știe exact ce se va întâmpla. Știința poate doar specula. Dar nu va fi nimic deosebit de plăcut, crede-mă.

La o distanță respectuoasă, gaura neagră se comportă ca o stea de masă similară - puteți intra pe o orbită stabilă în jurul ei și vă puteți roti acolo ani de zile. Potrivit oamenilor de știință, chiar și planete locuite pot exista acolo. Dar cu cât te apropii de gaură, cu atât vor fi mai multe probleme.

Radiațiile vor ucide o persoană

Dacă crezi că o gaură neagră va dăuna unei persoane numai atunci când traversează orizontul evenimentelor (granița din jurul găurii, din cauza căreia nici măcar lumina nu se poate întoarce), atunci te înșeli. Dificultățile vor începe mult mai devreme și vor începe literalmente mortale.

Găurile negre sunt rareori singure. De regulă, ele sunt înconjurate de o grămadă imensă de materie - gaz, care a fost lăsată după ce gaura a fost mușcată de o stea. Gazul zboară pe orbită cu o viteză extraordinară, așa că are o energie cinetică monstruoasă și se încălzește până la temperaturi gigantice.

Acest lucru care se învârte rapid și fierbinte în jurul unei găuri negre se numește disc de acreție.

Spectatorii interstelari știu cum ar trebui să arate un disc de acumulare. Gaura neagră în sine este invizibilă, deoarece absoarbe orice lumină care cade asupra ei, dar vârtejul de materie din jurul ei poate fi văzut. Este discul de acreție care este lucrul portocaliu strălucitor pe care telescoapele Event Horizon Telescope l-au capturat în aprilie 2019.

Discurile de acreție ale găurilor negre emit radiații electromagnetice puternice. Energia razelor X și a razelor gamma este de un milion de milioane de ori mai mare decât cea a luminii vizibile.

În plus, teoretic, gaura neagră în sine poate emite radiații Hawking. Adevărat, astrofizicienii nu sunt încă siguri despre acest lucru, iar puterea radiației este neglijabilă.

Toate aceste fluxuri de particule încărcate, pe care gaura neagră le împrăștie timp de sute de ani lumină în jurul lor, este puțin probabil să adauge sănătate. Corpul ceresc va termina o persoană chiar și la apropiere cu radiații obișnuite, fără a recurge la încălcări ale topologiei distorsiunilor de spațiu și timp.

Va fi ars de materia discului de acumulare

Să presupunem că astronautul s-a ocupat în avans de siguranța radiațiilor - de exemplu, a îmbrăcat o haină căptușită cu plumb de un metru grosime peste un costum spațial. Și, hotărât să afle ce se află în adâncurile misterioase ale găurii negre, continuă să cadă liberă spre ea.

Dar un alt obstacol îl așteaptă pe cercetător și anume: discul de acreție deja familiar nouă. Este format dintr-un gaz foarte fierbinte.

Discul se încălzește atunci când particulele de gaz se ciocnesc unele de altele, făcând cercuri cu o viteză vertiginoasă în jurul găurii negre. Energia cinetică se transformă în energie termică și o face atât de bine - materia din apropierea unei găuri negre medii se poate încălzi până la milioane sau chiar trilioane de Kelvin. Aceasta este puțin mai mare decât, de exemplu, temperatura Soarelui nostru - 5.778 K la suprafață, 15 milioane K la miez.

Probabil, nu merită să reamintim că nu este sigur să zbori prin fluxuri de plasmă incandescentă. Dacă o persoană nu este ucisă de radiații, atunci o temperatură ridicată.

În general, discurile de acreție ale găurilor negre supermasive din centrele galaxiilor sunt printre cele mai strălucitoare obiecte din spațiu. Se numesc „quasars”. Cel mai tare dintre ei, J043947.08 + 163415.7, se prăjește ca 600 de trilioane de pitici galbeni normale ca Soarele, dacă au conspirat și vorbesc deodată.

Periodic, apropo, găurile negre trimit în Univers jeturi relativiste, sau jeturi, - fluxuri de plasmă cu o viteză apropiată de lumina, de obicei în perechi, îndreptate de la poli în direcții opuse.

Astrofizicienii încă dezbat de ce se întâmplă acest lucru, dar se pare că câmpurile magnetice din jurul găurii fac ceva interesant cu gazul din discul de acreție. Jetul poate erupe continuu timp de 10 până la 100 de milioane de ani.

Deci, căzând pe o gaură neagră, o persoană trebuie să evite polii acesteia, pentru a nu cădea sub jeturile relativiste.

Se spaghetizează

Având în vedere cele de mai sus, probabil cel mai bine este să călătorești într-o gaură neagră fără un disc de acreție. Se întâmplă și acestea - dacă nu există stele în cartier din care să poți pompa benzină. Adică gaura le-a înghițit deja pe toate în siguranță.

De exemplu, gaura neagră din centrul galaxiei Markarian 1018 a absorbit toată materia din jurul ei și a rămas fără gaz în apropiere. Astrofizicienii numesc astfel de găuri murind de foame. Săracii lucruri.

Sau gaura supermasivă Săgetător A din centrul Căii Lactee - are un disc extrem de mic, imperceptibil 1.

2.. De aceea este atât de greu să fii cu ochii pe ea.

În general, este foarte posibil să se apropie de orizontul de evenimente al unei găuri negre fără a se ciocni cu fluxurile de plasmă fierbinte.

Problemele pe care le va avea în continuare astronautul vor depinde de dimensiunea găurii negre.

Dacă o persoană cade pe un obiect care are o masă de, să zicem, aproximativ o masă solară (de 332.946 de ori masa Pământului), atunci aceasta este ceea ce se va întâmpla.

Pe măsură ce ne apropiem de acest corp ceresc interesant, va crește și forța gravitațională cu care afectează o persoană. La o anumită distanță de gaură, se dovedește că gravitația pe picioare va fi de multe ori mai mare decât gravitația pe cap. Această diferență se numește „forța mareelor”.

Rezultatele influenței acestei forțe sunt descrise de fizicianul Neil DeGrasse Tyson în cartea „Moarte într-o gaură neagră și alte mici necazuri cosmice”.

În primul rând, forțele de maree ale găurii negre vor rupe astronautul în jumătate exact în mijlocul corpului (dacă, desigur, el cade în gaură ca un soldat, și nu lateral). Apoi își va rupe picioarele și trunchiul în jumătate. Apoi din nou. Și așa într-o progresie geometrică, până când până și atomii din care este făcută victima se descompun în particule elementare. Atunci tot acest flux de particule va fi dincolo de orizontul evenimentelor.

Pământul creează și o forță de maree asupra corpului tău, dar nu suficientă pentru a te sfâșia, așa că nu-ți face griji.

Asta e tot. Fenomenul este numit în glumă „spaghetificare”. De obicei, forțele de maree ale găurilor negre vor spaghetiza stelele, dar vor face față și oamenilor.

Cu toate acestea, există o avertizare.

Se va întâmpla ceva groaznic, dar nu vom ști exact ce

Forțele de maree, după cum explică Neil Tyson, cresc cu cât dimensiunea obiectului este mai mare în raport cu distanța până la centrul găurii. Aceasta înseamnă că o gaură neagră de dimensiuni medii va rupe astronautul în bucăți și se va împărți în atomi chiar și la apropiere.

Dar dacă gaura neagră este suficient de masivă și cu o rază uriașă, forțele sale de maree vor începe să întindă călătorul după ce acesta traversează orizontul evenimentelor.

În același timp, probabil, o persoană poate chiar supraviețui, spune fizicianul Leo Rodriguez, deoarece orizontul evenimentelor nu este o barieră fizică, ci pur și simplu granița efectului gravitațional al unei găuri negre, din care nici măcar lumina nu poate scăpa din ea.

Chiar înainte de a cădea peste orizont, călătorul poate avea timp să vadă cum toată lumina stelelor din jur este distorsionată, apoi se micșorează până la un punct în spate, care va deveni mai întâi roșu, apoi alb, apoi albastru. Acest lucru se datorează efectului gravitației găurii asupra lungimilor de undă ale luminii care trece (aceasta se numește „deplasarea albastră”).

Dar nimeni nu poate spune exact ce se va întâmpla la orizont. Problema este că legile fizicii cu care suntem obișnuiți nu funcționează acolo. Prin urmare, oamenii de știință pot doar să presupună ce se întâmplă cu materia din gaura neagră.

Cel mai probabil, potrivit lui Neil Tyson, o persoană se spaghetează în siguranță, doar nu înainte de orizontul evenimentului, ci în spatele acestuia. Apoi, ceea ce rămâne din călător va cădea într-o singularitate - o regiune a spațiului cu densitate infinită în centrul găurii. Aici.

Deci nu vor fi rafturi de cărți și mesaje în cod Morse din trecut trimise fiicei lor ca în Interstellar.