Juodosios bedugnės iš tikro galėtų būti naudojamos kelionėms visatoje ir laike? Mokslininkai pateikė naują hipotezę (Video)

Nors apie jas kalbama labai daug, visgi juodosios bedugnės yra vieni paslaptingiausių objektų visatoje. Jos gimsta, kai gęstančią žvaigždę, mažiausiai kelis kartus sunkesnę nei mūsų Saulė, suspaudžia jos pačios gravitacija. Taip susiformuoja gravitacinis singuliarumas – žvaigždei susitraukus žemiau kritinio skersmens, tolesnio traukimosi nebegali sustabdyti jokios jėgos, todėl juodoji bedugnė susitraukia iki taško, kurio tūris yra lygus nuliui, o tankis yra begalinis.

Toks be galo tankus ir karštas singuliarumas „pramuša skylę“ erdvėlaikyje, kuri galimai galėtų tapti portalu kelionėms hipererdvėje, kurios leistų keliauti iš vienos erdvėlaikio vietos į kitą, įveikiant didžiulius atstumus per pakankamai trumpą laiką.

Iki šiol dauguma mokslininkų teoretizavo, kad bet koks erdvėlaivis, bandantis pasinaudoti juodąja bedugne tokioms kelionėms būtų sunaikintas. Be galo karštas ir tankus singuliarumas keliomis stadijomis kosminį laivą ištemptų ir suspaustų, kol galiausiai jis išgaruotų nebūtin.

Visgi Masačusetso Dartmuto universiteto fizikos profesorius Gaurava Khanna kartu su kolegomis bei Džordžijos Gwinetto koledžo mokslininkais pateikė naują hipotezę. Pasirodo, kad ne visos juodosios bedugnės yra vienodos, todėl nebūtinai visos jos taptų pražūtimi žmonių erdvėlaiviams.

Mokslininkų teigimu, jei juodoji bedugnė, tokia kaip mūsų galaktikos centre esanti Sagitarrius A*, yra gigantiškai didelė ir besisukanti, tada žmonių į ją pasiųstas erdvėlaivis nebūtinai būtų sunaikintas. Tokios juodosios bedugnės singuliarumas būtų pakankamai švelnus ir galbūt leistų be didesnių kliūčių patekti už įvykių horizonto.

Profesorius G. Khanna teigia, kad tai yra įmanoma, nes sąlyginis singuliarumas besisukančios juodosios bedugnės viduje techniškai yra „silpnas, todėl nebūtinai turėtų pažeisti į jo lauką patekusius objektus. Aiškindamas šią hipotezę, mokslininkas pateikia žvakės liepsnos analogiją – nors jos temperatūra viršija 2000 laipsnių Celsijaus, tačiau jei pakankamai greitai pirštu prabrauksime pro ją, nenudegsime.

Juodųjų bedugnių fiziką mokslininkas kartu su kolega Lioru Burko tyrinėja jau daugiau nei du dešimtmečius. 2016 m. jo vadovaujama doktorantė Caroline Mallary, įkvėpta žymiojo Christopherio Nolano filmo „Interstellar“, nusprendė išanalizuoti, ar aktoriaus Matthew McConaughey vaidinamas herojus Cooperis galėtų išgyventi filme vaizduojamą kritimą į supermasyvią (daugiau nei 100 mln. Saulės masių), greitai besisukančią juodąją bedugnę Gargantua. Kino filmo „Interstellar“ scenarijus rėmėsi knyga, kurią parašė Nobelio premija apdovanotas astrofizikas Kipas Throne‘as.

Savo tyrimui C.Mallary pasitelkė kito fiziko Amoso Ori anksčiau atliktą darbą, kurio pagrindu ji suprogramavo matematinį modelį, kuris leistų kompiuterio programoje simuliuoti, kas gi atsitiktų dideliam objektui, pavyzdžiui, erdvėlaiviui, jei šis kristų į besisukančią juodąją bedugnę, tokią kaip Sagittarius A*. Skaitinis modelis parodė, kad beveik visomis sąlygomis į besisukančią juodąją bedugnę krentantis objektas nepatirtų jokių be galo stiprių efektų, net ir kirsdamas taip vadinamąjį „vidinio horizonto singuliarumą“. Šio singuliarumo į tokio tipo bedugnę krentantis objektas negali niekaip išvengti. Dar daugiau, esant tam tikroms sąlygoms, juodosios bedugnės singuliarumo poveikis kosminiam laivui galėtų būti vos juntamas, tad kelionė į tokį „portalą“ būtų pakankamai komfortiška.

C.Mallary skaičiavimai parodė, kad į tokią supermasyvią besisukančią juodąją bedugnę krentančio objekto ištempimų ir suspaudimų ciklai vyktų vis greičiau, tačiau jų stiprumas būtų labai silpnas ir tiek erdvėlaivis, tiek jame keliaujantys žmonės nieko nepajustų.

Žinoma, savo skaitiniame modelyje mokslininkė padarė keletą esminių prielaidų ir supaprastinimų. Pirma, simuliacijai naudota visiškai izoliuota juodoji bedugnė, kuri niekaip nesąveikauja su kitais kosminiais objektais, pavyzdžiui, netoliese esančiomis žvaigždėmis ar net į ją krentančia kosmine radiacija. Ši prielaida leidžia stipriai supaprastinti skaitinį modelį, tačiau realybėje tokių izoliuotų juodųjų bedugnių nesame pastebėję – dažniausiai jas supa įvairi kosminė medžiaga, pavyzdžiui, dujos, dulkės ar radiacija.

Todėl mokslininkai dabar ruošiasi pratęsti C.Mallary modeliavimą, jame panaudojant realiai visatoje egzistuojančios juodosios bedugnės duomenis. Žinoma, visi šie skaičiavimai ir išvados tėra teoriniai svarstymai – norėdami patikrinti šias hipotezes eksperimentiškai, turėtume pirma sugalvoti kaip per žmogui suvokiamą laiko tarpą nukakti iki artimiausios supermasyvios besisukančios juodosios bedugnės. Visgi panašūs tyrimų metodai tėra vienintelis būdas pažinti šiuos paslaptingus kosmoso objektus, kurie ateityje galbūt taps portalais keliauti erdvėje ir laike.