Jeśli wpadniesz do czarnej dziury?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

W rzeczywistości nie możesz przetrwać podróży przez czarną dziurę. A jeśli spróbujesz trafić w jedną z nich, jak na przykład zrobił to Matthew McConaughey w filmie „Interstellar”, zostaniesz rozerwany na strzępy, zanim dowiesz się, co jest w czarnej dziurze. Jednak naukowcy z jakiegoś powodu obserwowali te tajemnicze obiekty kosmiczne przez ostatnie dziesięciolecia. Umożliwiło to odpowiedź na dwa pytania: czym jest czarna dziura, a co (teoretycznie) w niej znajduje się.

Czym jest czarna dziura?

Aby w pełni zrozumieć, dlaczego nie możesz po prostu spaść lub wystrzelić swojego statku kosmicznego w czarną dziurę, musisz najpierw zrozumieć podstawowe właściwości tych obiektów kosmicznych.

Czarna dziura to miejsce, w którym grawitacja jest tak silna, że żadne światło ani nic innego nie może uciec.

Czarne dziury nie są tak nazwane, ponieważ nie odbijają ani nie emitują światła. Są one widoczne dopiero wtedy, gdy wchłoną kolejną gwiazdę lub obłok gazu, który po tym nie może wydostać się z granicy czarnej dziury, zwanej horyzontem zdarzeń. Za horyzontem zdarzeń znajduje się maleńka kropka, osobliwość, gdzie grawitacja jest tak intensywna, że zagina przestrzeń i czas bez końca. W tym miejscu naruszane są znane nam prawa fizyki, co oznacza, że wszystkie teorie na temat tego, co znajduje się w czarnej dziurze, są tylko spekulacjami.

Czarne dziury wydają się większości z nas egzotyczne, ale dla naukowców, którzy się w nich specjalizują, ich badanie jest powszechne. Fizycy wysuwali teorie na temat podobnych obiektów od dziesięcioleci po tym, jak ogólna teoria względności Alberta Einsteina przewidziała istnienie czarnych dziur. Jednak ta koncepcja nie została potraktowana poważnie aż do lat 60. XX wieku, kiedy naukowcy byli świadkami absorpcji gwiazd przez czarne dziury. Dziś czarne dziury są uważane za część ewolucji gwiazd, a astronomowie podejrzewają, że nawet w naszej Drodze Mlecznej istnieją miliony czarnych dziur.

Czym są czarne dziury

Czarne dziury występują w wielu różnych formach i można je modelować o różnym stopniu trudności. Na przykład niektóre mogą się obracać, podczas gdy inne zawierają ładunek elektryczny. Więc jeśli trafisz w jedną z nich (no cóż, powiedzmy, że wcześniej nie byłeś rozdarty na strzępy), twój dokładny los może zależeć od tego, którą czarną dziurę napotkasz.

Na najprostszym poziomie istnieją trzy rodzaje czarnych dziur: gwiezdne czarne dziury, supermasywne czarne dziury i czarne dziury o średniej masie (relikt).

Czarne dziury o masie gwiazdowej powstają, gdy bardzo duże gwiazdy kończą swój cykl życiowy i zapadają się. Reliktowe czarne dziury są wciąż słabo poznane, a na przestrzeni czasu znaleziono tylko kilka takich obiektów. Astronomowie uważają jednak, że proces ich powstawania jest podobny do supermasywnych czarnych dziur.

Supermasywne czarne dziury zamieszkują centra większości galaktyk i prawdopodobnie urosną do niewiarygodnych rozmiarów. Są dziesiątki miliardów razy masywniejsze niż nasze Słońce - ze względu na absorpcję gwiazd i łączenie się z innymi czarnymi dziurami.

Gwiezdne czarne dziury mogą mieć niewielkie rozmiary w porównaniu z ich większymi kuzynami, ale w rzeczywistości mają bardziej ekstremalne siły pływowe poza ich horyzontami zdarzeń. Ta różnica wynika ze specjalnej właściwości czarnych dziur, która prawdopodobnie zaskoczy niektórych przypadkowych obserwatorów. Mniejsze czarne dziury mają w rzeczywistości silniejsze pole grawitacyjne niż supermasywne. Oznacza to, że z większym prawdopodobieństwem zauważysz zmianę grawitacji w pobliżu małej czarnej dziury.

Co się stanie, jeśli wpadniesz do czarnej dziury?

Załóżmy, że nadal jakoś udało ci się znaleźć w kosmosie obok gwiezdnej czarnej dziury. Jak ją znajdziesz? Jedyną wskazówką, że istnieje, może być zniekształcenie grawitacyjne lub odbicie od pobliskich gwiazd.

Ale gdy tylko podlecisz bliżej tego dziwnego miejsca, twoje ciało zostanie rozciągnięte w jednym kierunku i zgniecione w zupełnie innym kierunku - proces, który naukowcy nazywają spaghetyfikacja. Oznacza silne rozciąganie obiektów w pionie i poziomie (czyli upodabniając je do typu spaghetti), spowodowane dużą siłą pływową w bardzo silnym niejednorodnym polu grawitacyjnym. Mówiąc prościej, grawitacja czarnej dziury ściska twoje ciało poziomo i ciągnie je pionowo jak toffi. Nie będziesz mógł oddychać, mówić i czytać naszego czatu Telegram, tym bardziej.

Gdybyś wskoczył do czarnej dziury jak żołnierz, siła grawitacyjna na twoich palcach byłaby znacznie silniejsza niż siła ciągnąca twoją głowę. Każdy kawałek twojego ciała zostanie rozciągnięty w innym kierunku. Czarna dziura dosłownie zrobi z ciebie spaghetti.

Czy dasz radę przeżyć po wpadnięciu do czarnej dziury?

Tak więc, raz uwięziony w gwiezdnej czarnej dziurze, prawdopodobnie nie będziesz się zbytnio przejmować „kosmicznymi” sekretami, które możesz odkryć po „drugiej stronie”. Będziesz martwy setki kilometrów, zanim poznasz odpowiedź na to pytanie.

Ten scenariusz nie jest całkowicie oparty na teoriach i założeniach. Astronomowie byli świadkami tego „pływowego zniszczenia” w 2014 roku, kiedy kilka teleskopów kosmicznych złapało gwiazdę wędrującą zbyt blisko czarnej dziury. Gwiazda została rozciągnięta i rozdarta, przez co jej część spadła z horyzontu zdarzeń, a reszta została wyrzucona w kosmos.

W przeciwieństwie do wpadnięcia w gwiezdną czarną dziurę, twoje doświadczenie wpadnięcia w supermasywną lub reliktową czarną dziurę będzie trochę mniej koszmarne. Chociaż ostateczny rezultat, makabryczna śmierć, nadal pozostanie jedynym scenariuszem. Jednak teoretycznie możesz przejść całą drogę do horyzontu zdarzeń i być w stanie dotrzeć do osobliwości, gdy jeszcze żyjesz. Gdy będziesz dalej opadać w kierunku horyzontu zdarzeń, w końcu zobaczysz, jak światło gwiazd kurczy się do niewielkiego punktu za tobą, zmieniając kolor na niebieski z powodu grawitacyjnego przesunięcia ku niebieskiemu. A potem… zapanuje ciemność. Nic. Z horyzontu zdarzeń żadne światło z zewnętrznego wszechświata nie może dotrzeć do twojego statku. Tak jak ty, nie będziesz już mógł wrócić.