Kas atsitiks, jei pateksite į juodąją skylę

2024 Autorius: Malcolm Clapton | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 04:04

Jei astronautas priartės prie juodosios skylės, jo perspektyvos nėra labai šviesios.

Trumpai tariant, jis mirs. Išsamiau – kas bus, tiksliai nežinoma. Mokslas gali tik spėlioti. Bet nieko ypatingai malonaus nebus, patikėkite.

Esant pagarbiam atstumui, juodoji skylė elgiasi kaip panašios masės žvaigždė – galite įskristi į stabilią orbitą aplink ją ir suktis ten metų metus. Pasak mokslininkų, ten gali egzistuoti net apgyvendintos planetos. Bet kuo arčiau duobės, tuo daugiau problemų bus.

Radiacija nužudys žmogų

Jei manote, kad juodoji skylė pakenks žmogui tik tada, kai jis peržengs įvykių horizontą (ribą aplink skylę, dėl kurios net šviesa negali grįžti), tada klystate. Sunkumai prasidės daug anksčiau ir tiesiogine prasme mirtini.

Juodosios skylės retai būna vienos. Paprastai juos supa didžiulė materijos – dujų krūva, kurios liko po to, kai skylę įkando kokia nors žvaigždė. Dujos skrieja orbita milžinišku greičiu, todėl turi siaubingą kinetinę energiją ir įkaista iki milžiniškos temperatūros.

Šis greitai besisukantis ir deginančiai karštas daiktas aplink juodąją skylę vadinamas akrecijos disku.

Tarpžvaigždiniai žiūrovai žino, kaip turėtų atrodyti akrecijos diskas. Pati juodoji skylė yra nematoma, nes ji sugeria bet kokią ant jos patenkančią šviesą, tačiau aplink ją matomas materijos sūkurys. Būtent akrecinis diskas yra švytintis oranžinis dalykas, kurį teleskopai „Event Horizon“užfiksavo 2019 m. balandžio mėn.

Juodųjų skylių akreciniai diskai skleidžia galingą elektromagnetinę spinduliuotę. Rentgeno ir gama spindulių energija yra milijoną milijonų kartų didesnė nei matomos šviesos.

Be to, teoriškai pati juodoji skylė taip pat gali skleisti Hokingo spinduliuotę. Tiesa, astrofizikai dar nėra tuo tikri, o spinduliuotės galia yra nereikšminga.

Visi šie įkrautų dalelių srautai, kuriuos juodoji skylė išsklaido aplink save šimtus šviesmečių, vargu ar suteiks sveikatos. Dangaus kūnas pribaigs žmogų net artėjant įprastu spinduliavimu, nepažeisdamas erdvės ir laiko iškraipymų topologijos.

Jį sudegins akrecijos disko reikalas

Tarkime, astronautas iš anksto pasirūpino radiacine sauga – pavyzdžiui, ant skafandro apsivilko vieno metro storio švinu išklotą paltą. Ir, pasiryžęs išsiaiškinti, kas slypi paslaptingose juodosios skylės gelmėse, toliau laisvai krinta jos link.

Tačiau tyrėjo laukia dar viena kliūtis, būtent: mums jau pažįstamas akrecinis diskas. Jį sudaro labai karštos dujos.

Diskas įkaista, kai dujų dalelės susiduria viena su kita, sukeldamos didžiulius ratus aplink juodąją skylę. Kinetinė energija virsta šilumine energija, ir tai daro gerai – materija šalia vidutinės juodosios skylės gali įkaisti iki milijonų ar net trilijonų Kelvinų. Tai šiek tiek aukštesnė nei, pavyzdžiui, mūsų Saulės temperatūra – 5778 K paviršiuje, 15 milijonų K šerdyje.

Tikriausiai neverta priminti, kad kaitinamos plazmos srautais skristi nesaugu. Jei žmogus nežūva nuo radiacijos, tada aukšta temperatūra.

Apskritai, supermasyvių juodųjų skylių akrecijos diskai galaktikų centruose yra vieni ryškiausių objektų erdvėje. Jie vadinami „kvazarais“. Karščiausias iš jų, J043947.08 + 163415.7, iškepa kaip 600 trilijonų įprastų geltonųjų nykštukų, kaip Saulė, jei jie iš karto susitarė ir prabilo.

Periodiškai, beje, juodosios skylės siunčia į Visatą reliatyvistines čiurkšles, arba purkštukus, - plazmos srautus beveik šviesos greičiu, dažniausiai poromis, nukreiptus iš polių į priešingas puses.

Astrofizikai vis dar ginčijasi, kodėl taip nutinka, bet panašu, kad magnetiniai laukai aplink skylę daro kažką įdomaus su dujomis, esančiomis akreciniame diske. Purkštukas gali nepertraukiamai išsiveržti nuo 10 iki 100 milijonų metų.

Taigi, krisdamas ant juodosios skylės, žmogus turi vengti jos polių, kad nepakliūtų po reliatyvistinėmis srovėmis.

Tai spagetija

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, tikriausiai geriausia keliauti į juodąją skylę be akrecinio disko. Taip pat atsitinka – jei kaimynystėje nėra žvaigždžių, iš kurių būtų galima pumpuoti dujas. Tai yra, skylė juos visus jau saugiai prarijo.

Pavyzdžiui, Markarian 1018 galaktikos centre esanti juodoji skylė įsiurbė visą ją supančią medžiagą ir šalia liko be dujų. Astrofizikai tokias skyles vadina badu. Vargšai dalykai.

Arba supermasyvi skylė Šaulys A mūsų Paukščių Tako centre – ji turi itin mažą, nepastebimą diską 1.

2.. Štai kodėl taip sunku ją stebėti.

Apskritai visiškai įmanoma priartėti prie juodosios skylės įvykių horizonto nesusiduriant su karštos plazmos srautais.

Problemos, kurias astronautas turės toliau, priklausys nuo juodosios skylės dydžio.

Jei žmogus nukris ant objekto, kurio masė, tarkime, yra maždaug viena Saulės masė (332 946 kartus didesnė už Žemės masę), tada taip ir atsitiks.

Artėjant prie šio įdomaus dangaus kūno, gravitacijos jėga, kuria jis veikia žmogų, taip pat padidės. Tam tikru atstumu nuo skylės paaiškėja, kad gravitacija ant kojų bus daug kartų didesnė nei gravitacija ant galvos. Šis skirtumas vadinamas „potvynio jėga“.

Šios jėgos įtakos rezultatus aprašo fizikas Neilas DeGrasse'as Tysonas knygoje „Mirtis juodojoje skylėje ir kitos mažos kosminės bėdos“.

Pirma, juodosios skylės potvynio jėgos perplėš astronautą per pusę tiksliai kūno viduryje (jei, žinoma, jis įkris į skylę kaip kareivis, o ne į šoną). Tada jis perplėš kojas ir liemenį per pusę. Tada vėl. Ir taip geometrine progresija, kol net atomai, iš kurių padaryta auka, suyra į elementarias daleles. Tada visas šis dalelių srautas bus už įvykių horizonto.

Žemė taip pat sukuria potvynių ir atoslūgių jėgą jūsų kūnui, tačiau jos nepakanka, kad jus suplėšytų, todėl nesijaudinkite.

Tai viskas. Reiškinys juokais vadinamas „spagetifikavimu“. Paprastai juodųjų skylių potvynio jėgos sukels žvaigždes, tačiau jos susidoros ir su žmonėmis.

Tačiau yra vienas įspėjimas.

Atsitiks kažkas baisaus, bet mes nežinome, kas tiksliai

Potvynių jėgos, kaip paaiškina Neilas Tysonas, tuo labiau didėja objekto dydis, palyginti su atstumu iki skylės centro. Tai reiškia, kad vidutinio dydžio juodoji skylė net priartėjus suplėšys astronautą į gabalus ir suskils į atomus.

Tačiau jei juodoji skylė yra pakankamai masyvi ir didžiulio spindulio, jos potvynio jėgos pradės tempti keliautoją, kai jis kirs įvykių horizontą.

Kartu tikriausiai žmogus gali net išgyventi, teigia fizikas Leo Rodriguezas, nes įvykių horizontas yra ne fizinis barjeras, o tiesiog juodosios skylės gravitacinio poveikio riba, ant kurios net šviesa negali iš jos ištrūkti.

Prieš pat krintant už horizonto, keliautojas gali turėti laiko pamatyti, kaip visa aplinkinių žvaigždžių šviesa iškreipiama, o vėliau susitraukia iki taško, kuris iš pradžių pasidaro raudonas, tada baltas, tada mėlynas. Taip yra dėl skylės gravitacijos poveikio pro šalį einančios šviesos bangos ilgiams (tai vadinama „mėlynuoju poslinkiu“).

Tačiau niekas negali tiksliai pasakyti, kas nutiks už horizonto. Bėda ta, kad ten neveikia fizikos dėsniai, prie kurių esame įpratę. Todėl mokslininkai gali tik daryti prielaidą, kas atsitiks su medžiaga juodojoje skylėje.

Greičiausiai, anot Neilo Tysono, žmogus spagetija saugiai, tik ne prieš įvykių horizontą, o už jo. Tada tai, kas lieka iš keliautojo, pateks į singuliarumą – erdvės sritį su begaliniu tankiu skylės centre. čia.

Taigi nebebus knygų lentynų ir Morzės abėcėlės žinučių iš praeities, siunčiamų jų dukrai kaip „Tarpžvaigždiniame“.