Juodosios skylės yra galbūt paslaptingiausi visatos objektai. Jie yra tokie tankūs, kad gravitacijos jėga neleidžia nieko, net ne šviesos, palikti juodąją skylę. Fizikai atrado daugybę juodųjų skylių, nuo mažų iki supermasyvių, sveriančių milijonus ar milijardus saulės. Svarbi įvykio horizonto savybė - kad šviesa negali jo peržengti - sukuria ribą erdvėje: kai ją peržengi, esi pasmerktas būti išskirtinumas. Bet ką pamatysite patenkančią į juodąją skylę? Ar užges žibintai ar liks? Fizikai žino atsakymą ir jums tai patiks.
- „Salik.biz“
Mūsų pačių galaktikos centre mes matėme žvaigždes, judančias aplink centrą, kuriame yra 4 milijonai Saulės masių, neišleidžiantys šviesos. Šis objektas, Šaulys A *, yra aiškus juodosios skylės kandidatas, kurį galime tiesiogiai nustatyti išmatuodami žvaigždes jo orbitoje.
Tačiau yra keletas labai keistų dalykų, nutikusių artėjant prie juodosios skylės horizonto, ir peržengus ją, jie tampa dar keistesni. Yra priežastis, kodėl jūs, įveikę šį nematomą barjerą, niekada negalėsite jo palikti. Ir nesvarbu, kokia juodosios skylės klasė jus įsiurbė, koks kosminis laivas bando jus iš ten išvežti ar dar ką nors. Bendrasis reliatyvumas yra didelis dalykas, ypač kai kalbama apie juodąsias skyles. Priežastis susijusi su didžiausiu Einšteino laimėjimu: tai turi būti susiję su KAIP juodoji skylė lenkia erdvės laiką.
Kai esate labai toli nuo juodosios skylės, erdvės audinys yra mažiau išlenktas. Tiesą sakant, kai esate labai toli nuo juodosios skylės, jos sunkis neišsiskiria iš bet kurios kitos masės, ar tai būtų neutroninė žvaigždė, eilinė žvaigždė, ar tiesiog difuzinis dujų debesis. Erdvės laikas gali būti lenktas, tačiau viskas, ką galite pasakyti iš tolo, yra masė, neturinti duomenų apie šios masės pasiskirstymą. Bet jei pažvelgsite savo akimis, tada vietoje dujų debesies, žvaigždės ar neutroninės žvaigždės, centre bus absoliučiai juoda rutulys, kuris neišskiria jokios šviesos.
Šis sferinis regionas, žinomas kaip įvykio horizontas, nėra kažkas fizinio, o greičiau tam tikro dydžio erdvės regionas, iš kurio šviesa negali ištrūkti. Galima būtų manyti, kad iš tolo atrodo, kad juodoji skylė yra tokia, kokia ji yra. Kitaip tariant, jei priartėsite prie juodosios skylės, erdvės fone ji atrodys kaip visiškai juoda skylė, kurios kraštuose iškraipyta šviesa.
Dėl juodosios skylės su Žemės mase ši sfera bus maža: maždaug 1 centimetro spinduliu; o juodąją skylę su saulės mase ši rutulys bus apie 3 kilometrų spinduliu. Jei išmatuosite masę (ir dydį) iki supermasyvios juodosios skylės - tokios, kokia yra mūsų galaktikos centre -, jūs gaunate planetos orbitos ar milžiniškos raudonos žvaigždės, tokios kaip Betelgeuse, dydį.
Kas nutinka, kai prisiartini ir galiausiai patenki į juodąją skylę?
Reklaminis vaizdo įrašas:
Žiūrint iš toli, tai, ką matai, atitiks tavo lūkesčius ir apskaičiavimus. Tačiau progresuodami savo puikiai sukonstruotame ir neišardomame erdvėlaivyje, artėdami prie juodosios skylės, pastebėsite ką nors keisto. Padalijus atstumą tarp jūsų ir žvaigždės per pusę, žvaigždės kampinis dydis atrodo dvigubai didesnis. Jei sutrumpinsite atstumą iki ketvirtadalio, jis bus keturis kartus didesnis. Tačiau juodosios skylės yra skirtingos.
Skirtingai nuo visų kitų objektų, prie kurių esate įpratę, kuo arčiau jie atrodo, tuo didesni, juodoji skylė išauga žymiai greičiau, dėl neįtikėtino erdvės kreivumo.
Mūsų požiūriu žemėje juodoji skylė galaktikos centre pasirodys maža, jos spindulys matuojamas mikro lanko sekundėmis. Bet palyginti su naiviu spinduliu, kurį apskaičiuojate pagal bendrąją reliatyvumą, jis atrodys 150% didesnis dėl erdvės kreivumo. Jei priartėsite prie jo, tada, kai įvykio horizontas bus dangaus pilno mėnulio dydis, jis bus keturis kartus didesnis. Priežastis, žinoma, ta, kad erdvės laikas vis labiau lenkiasi, kai priartėjate prie juodosios skylės.
Ir atvirkščiai, stebimas juodosios skylės plotas vis labiau auga; Kai būsite keliais Schwarzschild spinduliais nuo jo, juodoji skylė išaugs iki tokio dydžio, kad užvers beveik visą laivo vaizdą į priekį. Įprasti geometriniai objektai taip nesielgia.
Kai priartėsite prie vidinės stabilios apskritos orbitos, kuri sudaro 150% įvykio horizonto spindulio, pastebėsite, kad vaizdas į priekį jūsų laive tampa visiškai juodas. Kai tiksliai pereisite šį, net už tavęs viskas pradės panirti į tamsą. Vėlgi, tai turi būti susiję su tuo, kaip šviesos keliai iš skirtingų taškų juda šiuo labai išlenktu erdvės laiku.
Šiuo metu, jei dar neperžengėte įvykio horizonto, vis tiek galite išeiti. Jei pritaikysite pakankamą pagreitį atokiau nuo įvykio horizonto, galite palikti jo sunkumą ir grįžti į saugų erdvės laiką, nutolusį nuo juodosios skylės. Jūsų gravitacijos jutikliai nurodys, kur žemyn nukreiptas nuolydis centro link užsuka į plokštumą, kurioje gali būti matoma žvaigždė.
Bet jei jūs nuolat krisite įvykio horizonto link, galiausiai pamatysite, kad žvaigždės šviesa susitraukia iki mažyčio taško už jūsų, o spalva pasikeičia į mėlyną dėl gravitacinio mėlynojo poslinkio. Paskutinę akimirką, peržengus įvykio horizontą, šis taškas pasidarys raudonas, baltas ir mėlynas, kosminių mikrobangų ir radijo bangų fonams pasisukus į matomą spektrą.
Ir tada … bus tamsa. Nieko. Iš įvykio horizonto jokia išorinės visatos šviesa negali pasiekti jūsų laivo. Dabar pagalvosite apie galingus savo laivo variklius ir pagalvosite, kaip galėtumėte jiems padėti pabėgti iš šios spąstų. Prisiminsite, kuria kryptimi yra išskirtinumas, ir pamėginkite nustatyti gravitacinį gradientą link jo. Tai numatyta, jei už jūsų ar priešais nėra jokio kito reikalo ar šviesos.
Keista, net jei daug šviesos patenka už įvykio horizonto kartu su jumis - pamatysite matomos Visatos „pusę“- laive taip pat turėsite gravitacinius jutiklius. Ir kai tik pereisite įvykio horizontą, su šviesa ar be jos, įvyks kažkas keisto.
Jutikliai jums pasakys, kad gravitacinis gradientas, einantis išskirtinumo link, bus visur, visomis kryptimis. Net priešingai nei išskirtinumas.
Kaip tai įmanoma?
Ir panašiai, nes esate už įvykio horizonto, čia pat. Bet koks šviesos spindulys, kurį dabar spinduliuojate, eis link išskirtinumo; esate per giliai juodosios skylės viduje, kad galėtumėte patekti į bet kurią kitą vietą.
Kiek laiko praeina peržengus horizontą didžiulėje juodojoje skylėje, kad būtų jo centre? Patikėkite ar ne, net jei įvykio horizontas mūsų atskaitos rėme gali būti lengvos valandos skersmens, pasiekti išskirtinumą reikia tik apie 20 sekundžių. Stipriai išlenkta erdvė yra baisus dalykas.
Blogiausia, kad bet koks pagreitis dar greičiau priartins jus prie išskirtinumo. Šiame etape neįmanoma padidinti išgyvenimo laiko. Išskirtinumas egzistuoja visomis kryptimis, kad ir kur žiūrėtumėte. Pasipriešinimas yra beprasmis.
Ilja Khel