fbpx

Физици смятат, че има начин, позволяващ на човек „безопасно“ да попадне в черна дупка

За да разгадае тайните на черните дупки, човек просто трябва да рискува да влети в една от тях. Но именно тук има една голяма уловка. Човек може да направи това само ако черната дупка е свръхмасивна и изолирана, а човекът попаднал в нея не очаква да съобщи на някого във Вселената за резултатите от своето пътешествие. Именно на тази тема двама физици от Гринел колеж в Айова, САЩ Лео Родригес и Шаншан Родригес са посветили своята статия в изданието The Conversation, отговаряйки на въпрос на 12-годишно момче от Индия в рубриката „Любопитни деца“.

Ние физиците изучаваме черните дупки от доста безопасно разстояние, а черните дупки са едни от най-разпространените астрофизически обекти във Вселената. Тези интригуващи обекти са важна съставна част в еволюцията на Вселената от Големия Взрив до наши дни. Вероятно те са оказали влияние и на формирането на човешкия живот в нашата галактика.

Два типа черни дупки

Във Вселената съществуват черни дупки от различни типове. Те могат да се различават по размер и по това дали са електрически заредени, подобно на електроните и протоните в атомите, а също така някои черни дупки могат да се въртят. Но има два типа черни дупки, които имат отношение към въпроса, който обсъждаме.

Двата типа не се въртят и са електрически неутрални, тоест не са заредени положително или отрицателно, като първият тип има маса, колкото нашето Слънце. Вторият тип е свръхмасивна черна дупка, чиято маса е милиони и даже милиарди пъти по-голяма от тази на нашата звезда.

Човек, който пада в черна дупка и се разтяга, приближавайки се до хоризонта на събитията Източник: Leo and Shanshan Rodriguez, CC BY-ND

Освен по разликата в масите, тези два типа черни дупки се различават и по разстоянието от центъра на черната дупка, известна като централна сингулярност, до „хоризонта на събитията“, което е известно като радиално разстояние. Хоризонтът на събитията е точката, от която връщане назад няма. Всичко, което премине през тази граница ще бъде погълнато от черната дупка и завинаги ще изчезне от нашата видима Вселена.

На хоризонта на събитията гравитацията на черната дупка е толкова силна, че никакви механични сили не могат да я преодолеят и да и противодействат. Даже светлината, тоест най-бързо движещия се обект в нашата Вселена, не може да избяга и именно това е в основата на наименованието „черна дупка“.

Централната сингулярност и хоризонта на събитията при черните дупки Източник: Leo and Shanshan Rodriguez, CC BY-ND

Радиалният размер до хоризонта на събитията зависи от масата на съответстващата черна дупка и се явява ключа за оцеляването на човек при попадането в нея. За черна дупка с маса колкото нашето Слънце хоризонтът на събитията ще има радиус малко по-малък от 3,2 километра.

При свръхмасивната черна дупка в центъра на нашия Млечен път, която има маса приблизително четири милиона слънчеви маси, радиусът на хоризонта на събитията би трябвало да бъде 11,6 милиона километра или 17 слънчеви радиуса.

По този начин, ако някой пада в черна дупка със звездна маса ще се окаже много по-близо до центъра и преди да пресече хоризонта на събитията за разлика от падането в свръхмасивна черна дупка.

Това означава, че близко до центъра на черната дупка със звездна маса, силата на привличане между пръстите на краката и главата на човек ще се различава 1000 милиарда пъти. С други думи ако човек пада с краката напред към хоризонта на събитията на черната дупка със звездна маса, гравитационното притегляне в неговите крака ще бъде експоненциално по-голямо в сравнение с притеглянето на черната дупка откъм неговата глава. Вследствие на това човек ще изпита процеса на „спатегизация“ и няма да оцелее, тъй като ще бъде разтеглен в тънка и дълга форма, подобно на спагети.

„Спатегизация“ на човек, приближаващ се към хоризонта на събитията на черна дупка с маса колкото Слънцето Източник: Leo and Shanshan Rodriguez, CC BY-ND

Но човек, падащ в свръхмасивна черна дупка, би се намирал много по-далеч от централния източник на гравитационно привличане, а това означава , че разликата в гравитационното притегляне между краката и главата ще е почти равна на нула.

По този начин човек ще преодолее хоризонта на събитията и няма да се разтегне в дълга и тънка форма като спагети, а ще оцелее и безболезнено ще попадне в черната дупка.

Човек, попадащ в свръхмасивна черна дупка може би ще оцелее Източник: Leo and Shanshan Rodriguez, CC BY-ND
Други варианти

Повечето черни дупки, които ние наблюдаваме във Вселената, са обкръжени с изключително горещи дискове от материя, основно състояща се от газ, прах или други обекти, такива като звезди и екзопланети, които са се приближили много близо до хоризонта на събития и се притеглят от черните дупки.

Тези дискове, известни като акреционни дискове, са много горещи и турбулентни. Те, разбира се, не са гостоприемни и ще направят пътешествието в черната дупка изключително некомфортно.

За да се влезе в черната дупка безопасно, трябва да се намери свръхмасивна черна дупка, която е напълно изолирана и тя да не се захранва от обкръжаващия газ, прах, планети или звезди.

Ако човек открие такава изолирана свръхмасивна черна дупка, подходяща за научни изследвания, и реши да я изучи, всичко наблюдавано или измерено във вътрешното и пространство ще бъде ограничено от хоризонта на събитията. Помнейки, че никой и нищо няма да може да избегне гравитационното привличане зад хоризонта на събитията, падащият човек няма да може да изпрати никаква информация за своите открития обратно зад хоризонта на събитията. Пътешествието и откритията ще бъдат загубени за цялата останала Вселена. Но изследователят ще може да се наслаждава на своето приключение, докато е жив … може би…

4 2 votes
Article Rating
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
Дари
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x