Ar būtų įmanoma išgyventi kritimą į juodąją skylę? Hawkingo įžvalgos ir atsakymas, priversiantis nustebti (Foto, Video)

Yra daugybė būdų numirti kosmose – nuo sudegimo Veneroje, sušalimu Marse, veikiant kosmoso vakuumui, iki asteroido katastrofos ar gama spindulių sprogimo.

Iš esmės kosmosas yra siaubinga vieta ir mes negalime daug nuveikti, kad išvengtume kurio nors iš šių likimų. Vienas reiškinys, juodoji skylė, gali užfiksuoti „siaubingiausio, bet vis dėlto patraukliausio būdo numirti kosmose“ rekordą.

Čia apžvelgiama, kas nutinka pirmą kartą susidūrus su juodąja skyle, ir kaip išgyventi ir netgi klestėti po tokio baisaus susitikimo.

Gravitacijos sunkumas

Nors pats Einšteinas neigė juodųjų skylių egzistavimą, jų egzistavimas iš pradžių kilo iš jo suformuluotos vadinamosios bendrosios reliatyvumo teorijos, kuri yra viena iš svarbiausių teorijų fizikos istorijoje.

Didžioji dalis to, ką Einšteinas pasiūlė teorijoje, buvo patvirtinta eksperimentais, pavyzdžiui, kad erdvėlaikį deformuoja objektai, turintys ekstremalų gravitacijos lauką (kas iš pradžių buvo padaryta stebint šviesos išlenkimą Saulės užtemimo metu).

Šis iškraipymas leidžia mums suprasti gravitaciją – tai yra erdvėlaikio iškraipymo rezultatas. Kuo objektas didesnis ir tankesnis, tuo stipresnė traukos jėga.

Bendroji reliatyvumo teorija taip pat leido prognozuoti juodąsias skyles, kaip be galo tankius erdvės taškus, apsuptus įvykių horizontų, iš kurių niekas – net šviesa – negali ištrūkti.

Kartais aplink įvykio horizontą susikaupia daugiau materijų, nei juodoji skylė gali priimti vienu metu, todėl visa tai susirenka orbitoje aplink juodąją skylę ir suformuoja akrecijos diską. Diske įvyksta trintis, kuri sukuria didelius šviesos spinduliavimo kiekius, kuriuos mato ir matuoja astronomai.

Spagetizacija

Manoma, kad objektas praėjęs įvykio horizontą, išsitęs; galų gale jis bus suskaidytas į pagrindinę atominę kompoziciją. Tai kelia klausimą: ar būtybės patekusios į juodąją skylę gali išgyventi, ar net nuolat gyventi jos viduje? Norėdami atsakyti į šį klausimą turime pažvelgti į įvairius egzistuojančius juodųjų skylių tipus.

Juodosios skylės būna įvairaus dydžio, nuo mikro juodų skylių iki žvaigždžių masės juodųjų skylių, tarpinės masės juodųjų skylių iki supermasyvių juodųjų skylių. Kai kurios juodosios skylės – galbūt net dauguma, ar visos – turi sukimosi ar kampinį impulsą ir sukasi svaiginančiu greičiu, artimu šviesos greičiui.

Du tipai, kuriuos aptarsime, yra elektrinės įkrautos juodosios skylės, kurios įvyksta dėl daugybės teigiamai įkrautų elektronų ir protonų patenkančių į ją, ir kurie sveria milijardus kartų daugiau nei Saulė.

Antrasis tipas yra statinės, elektrai neutralios juodosios skylės, kurių masė yra maždaug tokia pati kaip Saulės.

Be radikalaus dydžio ir masės skirtumo, žvaigždžių masės juodoji skylė palyginus su supermasyvia skyle turės itin skirtingą radialinį atstumą – tai yra atstumą nuo įvykio horizonto iki objekto centrinio taško.

Juodosios skylės, sveriančios apie vieną Saulės masę, radialinis atstumas būtų maždaug 3,2 km. Tuo tarpu objektui, kuris būtų toks tankus ir didelis, kaip supermasyvi Paukščių Tako centre esanti juodoji skylė, kurios masė yra apie 4 milijonus Saulės masių, radialinis atstumas būtų 11,7 milijono km.

Šis atstumas yra svarbus nustatant, ar galėtumėte išgyventi savo kelionę į juodąją skylę. Kodėl? Na, tarkime, jūs nukeliavote į žvaigždžių masės juodąją skylę ir nusprendėte į ją pasinerti. Prisiartinus prie objekto centro „juodosios skylės traukimas ištemps žmogų – atstumas tarp galvos ir kojų pirštų skirsis 1 000 milijardų kartų. Kitaip tariant, jei asmuo pirmiausia krenta kojomis, artėjant žvaigždžių masės juodosios skylės įvykių horizontui, kojų gravitacijos trauka bus eksponentiškai didesnė, palyginti su galvos“.

„Asmuo patirs spagetizaciją ir greičiausiai neišgyvens, kai bus ištemptas į ilgą, ploną makarono formą“, - teigia Grinnello koledžo fizikos profesoriaus asistentai docentas Leo Rodriguezas ir Shanshanas Rodriguezas.

Tęsinys kitame puslapyje: