Подорож до чорної діри: Що чекає на сміливця у чорній дірі

Ось ви — звичайна людина. Або не зовсім звичайна — у суперскафандрі, що захищає від радіації, спеки та здорового глузду. І ви прямуєте в бік найзагадковішого об'єкта у Всесвіті — чорної діри, інформує Ukr.Media.

Дивно, але є шанси, що людина, яка потрапила у чорну діру, зможе вижити! (хоча шанси й мізерні). Давайте подивимося, як пройде падіння і що може побачити людина, яка потрапила у чорну діру.

Важливо розуміти, що ці мізерні шанси пов'язані з гіпотетичними сценаріями всередині чорної діри або лише для чорних дір певного типу (надмасивних), де деякі ефекти проявляються після перетину горизонту подій. Для типової чорної діри зоряної маси, ймовірність виживання при наближенні практично нульова через екстремальні припливні сили.

Зустріч з палаючим пеклом

На першому етапі, перед тим як торкнутися самої чорної діри, на вас чекає перше випробування — акреційний диск, який був наочно продемонстрований у фільмі "Інтерстеллар".

Акреційні диски навколо чорних дір часто є одними з найяскравіших об'єктів у Всесвіті, наприклад, у квазарах. Їхнє світіння може затьмарювати світло цілої галактики, оскільки гравітаційна енергія падаючої речовини перетворюється на випромінювання.

Акреційний диск складається з газу та пилу, які зібрала навколо себе чорна діра.

Висока в'язкість газу та пилу в диску відіграє ключову роль. Саме внутрішнє тертя (в'язкість) дозволяє кутовому моменту обертання перерозподілятися, дозволяючи речовині поступово падати до чорної діри, тоді як зовнішні шари диска можуть навіть віддалятися, забираючи надлишок моменту.

Чорна діра затягує в себе гігантські об'єми речовини, які починають обертатися навколо неї на величезних швидкостях. Через високу в'язкість виникає сила тертя, яка змушує матерію світитися.

Речовина, захоплена чорною дірою, починає обертатися зі швидкістю до 5000 км/с. Через це розігрівається до надвисоких температур. Вчені називають цей диск "каруселлю матерії".

Температура — мільйони градусів. Все, що потрапляє туди, починає світитися, випаровуватися та випромінювати рентген, здатний зіпсувати не лише знімок легенів, але й структуру вашої ДНК.

Швидше за все, на цьому етапі подорож космонавта і закінчиться. Подолати такі температури важко — жоден скафандр не витримає.

Однак шанси все-таки є. Диск не завжди є у чорної діри, а лише коли вона "щільно пообідала" парою-трійкою великих зірок.

Якщо ж чорна діра ізольована і без яскравого диска — у вас є шанс підлетіти ближче.

Гравітація рве шаблон (і організм теж)

Рухаємося далі — при наближенні до чорної діри ви починаєте прискорюватися.

І входите в зону припливних сил. Не плутати з морем — ніякого теплого бризу і приємних хвиль.

Припливні сили у чорної діри великі та по-різному притягують різні частини вашого тіла. Голова починає притягуватися трохи сильніше, ніж ноги.

Різниця нікчемна? Насправді — величезна, коли йдеться про гравітацію чорної діри.

Таке явище вчені називають ефект "спагеті" — ваш організм витягується в тонку нитку. Поки не розвалиться на атоми.

Це не образний вираз. Тіло справді розтягне, як локшину. Смачного!

Перетин горизонту подій: точка неповернення

Ось ви (вже у вигляді біологічної локшини) перетинаєте горизонт подій. Це така межа, після якої навіть світло не може вирватися назовні. Жоден сигнал, жоден крик — нічого.

Дивно, але ви цього навіть не помітите. Ваша реальність залишиться колишньою. Час тече, як зазвичай. Простір — стабільний. Але коли ви пройдете горизонт подій — повернутися назад ви вже не зможете ніколи.

Для зовнішнього спостерігача все буде виглядати зовсім інакше. Йому здаватиметься, що ви просто зависли надовго і нічого не відбувається. Якби спостерігач зміг дивитися мільйони років, то він би побачив, що з часом ви просто будете повільно тьмяніти і червоніти, а потім — зникнете.

Правда, за однією з гіпотез, замість горизонту подій на цій лінії знаходиться "вогняна стіна", що складається з високоенергетичних частинок. Якщо це так, то людина до чорної діри не дістанеться — вогняна стіна її знищить миттєво.

Всередині чорної діри: спотворена реальність

У науковій фантастиці чорні діри — портали в інші всесвіти. Або в майбутнє. Або на кухню вашого дитинства, хто знає. А що думають вчені?

Цікавий факт про чорну діру в кіно. В «Інтерстеллар» діра Гаргантюа — майже ідеально показана. Красиво, точно, науково. Поки не починається "порятунок людства через книжкову полицю". Насправді всередині діри не буде світла. Не буде драматичної музики. Тільки ви, темрява і, можливо, квантова безглуздість. Якщо, звичайно, не натрапите на вихід у вигляді білої діри, що не заборонено законами фізики.

Тепер ви всередині. І тут все дивно. Зірки зовні стягуються в яскраве кільце. Інше — кромішня темрява. Закони фізики — починають дивувати.

Ви рухаєтесь до сингулярності — точки, де щільність стає нескінченною. Все навколо стискається. Простір і час збожеволіють.

Чи є шанс вижити? Насправді є наукові гіпотези, які "залишають людину живою" навіть всередині чорної діри, але це майже неможливо.

Є гіпотези:

Кротові нори: тунелі в просторі-часі. Проблема — вони нестабільні, потрібна екзотична матерія. Але гіпотетично вони існують якраз у об'єктів з над гравітацією. І можуть миттєво перенести об'єкт в інше місце. Це наочно було показано у фільмі "Інтерстеллар".

М'які сингулярності: може, сингулярність не нескінченна? А просто... дуже щільна? Такий розклад найсумніший для людини, яка потрапила в чорну діру. Тому що тут вона просто загине від високого тиску і температури. Матерія зруйнується до найдрібніших частинок.

Білі діри. Гіпотетично з іншого боку може знаходитися біла діра. Це як чорна діра, але навпаки — вона не збирає в себе всю речовину, а відштовхує її. Такі фізичні моделі й припускають потенційне переміщення в інші світи.