Чорні діри. одне з найбільш страхітливих явищ в космосі. Сила їх тяжіння настільки жахлива, що вона викривляє простір і час до невпізнання.
Мимоволі задаєшся питанням, що станеться, якщо подібний монстр раптом з'явиться або пролетить поблизу нашої сонячної системи?
Щоб відповісти на це питання, слід, перш за все, прояснити ряд інших. На якій відстані вона виникне? Звідки з'явиться? Наскільки масивної виявиться чорна діра?
Можливість візиту чорної діри
Почнемо з того, що від нашого Сонця подібних капостей чекати не доводиться: для гравітаційного колапсу потрібна зірка раз в 10-15 масивніше. По сусідству в нашій галактиці таких зірок теж немає і не передбачається. Найближче до нас червоні карлики. кожен важить десь 8-60% маси Сонця.
Червоний карлик в поданні художника
У залишку маємо лише дві можливості. Перша. чорна діра спонтанно виникає по сусідству. Можемо заспокоїти народ, що побоюються адронних коллайдеров, великих і маленьких. така небезпека нам не загрожує.
Але вивчити її варто.
Як чорні діри викривляють простір-час
На великій відстані чорна діра поводиться як звичайний об'єкт з великою масою, т. Е. Підпорядковується законам класичної механіки і закону всесвітнього тяжіння Ньютона. Фактично, з поведінки відрізнити блакитного карлика вагою в 265 сонць від чорної діри такої ж маси неможливо.
Але варто лише наблизитися до темного монстру, як в дію вступають закони загальної теорії відносності Ейнштейна, згідно з якими сила гравітація здатна викривляти простір-час, особливо, якщо мова йде про чорну діру.
Чорна діра «в дії» в уявленні художника
Наближаючись до масивного чудовиську на космоліт, ви помітите, що чим ближче стає чорна діра, тим більше навантаження випробують двигуни корабля, намагаючись втриматися на круговій орбіті.
Настане момент, коли вже ніщо не зможе стримати ваше неухильне занурення по спіралі в горизонт подій чорної діри. Звідти навіть світло вже не в змозі вирватися.
Ви опинитеся всередині чорної діри на шляху до сингулярності, ядру нескінченно викривленого простору-часу, в якому перестають діяти відомі нам закони фізики.
У процесі вашого наближення до темного монстру час почне сповільнюватися. Для вас, втім, нічого не зміниться, але для спостерігача ззовні час навколо вашого корабля почне текти подібно сиропу. Коли ви опинитеся у горизонту подій, зовні буде здаватися, ніби ви застигли в нерухомості. Оскільки світло не здатний вирватися з чорної діри, це буде останнє, що про вас дізнаються.
Наближення чорної діри
Давайте уявимо собі, що неймовірне сталося. Масивна чорна діра за межами нашої галактики виявилася поблизу свіженької наднової, яка виштовхнула гіганта на швидкості в кілька сотень кілометрів на секунду в нашу сторону.
Як же ми дізнаємося про це?
А ніяк. По крайней мере, до тих пір, поки чорна діра не почне взаємодіяти з будь-яким видимим об'єктом. адже навіть світло не здатний вирватися з її «надр».
Тому замість того, щоб шукати чорний волосок на темному килимі, давайте подумаємо, як визначити наближення гіганта опосередковано.
По-перше, матерія, що потрапила під вплив чорної діри, випускає потоки частинок, які можуть дійти до нас.
По-друге, викривлення навколишнього простору чорною дірою теж може бути помічено землянами. Гравітаційна лінза, передбачена загальною теорією відносності Ейнштейна, неодноразово відзначалася астрономами поблизу масивних об'єктів. галактик, чорних дір або нашого сонця.
І все ж, навіть за ідеальних обставин помітити наближення темного монстра буде важко. Щоб астрономи зуміли зафіксувати зміну в випромінюванні зірки, чорна діра повинна пройти точно між нею і нами, фактично перетнути її промені. Але навіть в цьому випадку буде потрібно велике везіння, щоб помітити цей ефект.
Нарешті, чорна діра може надати гравітаційний вплив на небесні об'єкти: планети, зірки, астероїди і комети. Таким чином, ми приходимо до початкового питання: на якій відстані від сонячної системи пройде наша гіпотетична чорна зірка?
Чорна діра в сузір'ї Єдинорога і її супутниця B (e) -звезда в поданні художника
Зрозуміло: чим ближче, тим гірше для нас. Уявіть собі горобця, що пролітає крізь павутину між гілками дерев. Близьке сусідство з цим монстром здатне змінити будь-яку планетарну орбіту, вивернути всю сонячну систему з пазів.
Якщо гравітація чорної діри хоч трохи наблизить нашу орбіту до сонця, або навпаки. віддалить від нього, в першу чергу почнуться жахливі зміни клімату, небаченої величини цунамі, тайфуни і землетруси.
У гіршому випадку, проходження поруч з нами чорної діри, може запустити нас прямо в розпечене жерло сонця, або ж вибити з сонячної системи в холодний пекло космосу.
Як м'яко висловився одного разу відомий астрофізик Ніл Деграссі Тайсон: «День, коли чорна діра вирішить завдати сонячній системі візит, виявиться вельми сумним».
Зображення подвійний чорної діри
Подорож в чорну діру
А тепер уявімо собі, що наш гість виявився не просто чорною дірою, а надмасивних монстром, з горизонтом подій, що перевищує раз в п'ять всю сонячну систему. Природно такий гігант поглине нас разом з сонцем і всіма планетами як біла акула нещасного тунця.
Але чи зуміємо ми хоча б заглянути всередину темного чудовиська? Припустимо, ми створили якесь силове поле, яке захистить нашу планету від будь-яких впливів ззовні, включаючи і жахливу гравітацію в мільйони G. Земля по спиралевидной орбіті знижується до горизонту подій небажаного візитера.
У разі гігантської чорної діри з масою в п'ять мільйонів сонць, наприклад, тієї, що знаходиться прямо в центрі нашої галактики, у нас буде приблизно 16 секунд для спуску після перетину горизонту подій, поки ми не досягнемо сингулярності.
Надмасивна чорна діра очима художника
Під час цієї подорожі ми зможемо побачити зірки. адже світло від них проникає і в чорні діри. але викривлений простір-час сильно змінить їх до невпізнання. Нам буде здаватися, ніби ми дивимося в окуляр неймовірного калейдоскопа.
Поблизу сингулярності весь Всесвіт стиснеться навколо нас в тонку сяючу блакитним світлом смужку, а потім те, що залишилося від Землі, увійде в точку нескінченного викривлення, з якої межують відомі нам простір і час.