Это вам не Интерстеллар: что произойдет с человеком в черной дыре

Понимаем, что о неизбежной гибели счастливчика вы уже догадываетесь. Но, прежде чем переходить к жутким (и удивительным) подробностям, определим базу.

Что есть черные дыры

Чаще всего черные дыры появляются на месте смерти звезд. Когда звезда умирает, происходит мощнейший ядерный взрыв — образуется сверхновая. После взрыва вещество начинает сжиматься — коллапсировать — под действием гравитации. Вспоминаем школьный курс физики: чем больше масса, тем больше гравитация. Поэтому если звезда достаточно массивна, ее вещество будет коллапсировать до тех пор, пока не сожмется до определенного радиуса. В этот момент рождается черная дыра. Еще черные дыры существуют в центрах галактик — например, нашего родного Млечного Пути — но их происхождение ученые пока объяснить не могут.

Свое название загадочные области континуума получили за абсолютную невидимость. Черные дыры поглощают весь свет, что в них попадает (как впрочем и любые другие частицы и электромагнитные волны). Такими способностями они обладают благодаря невероятно высокой гравитации — она велика настолько, что даже частицы, которые движутся со скоростью света, не могут ее избежать.

При невероятно больших массе и гравитации — в сотни раз больших, чем у звезд вроде нашего Солнца — диаметр черных дыр очень мал, до десятка километров. И как раз за границей этого диаметра располагается то, что увидеть уже можно — вещество, которое дыра поглощает. Оно движется по спирали на очень высокой скорости: получается очень горячо и ярко. Именно этот сияющий аккреционный диск видят астрофизики, когда ищут черные дыры — и именно его удалось впервые сфотографировать в прошлом году.

Первое фото горизонта событий и тени черной дыры
Первое фото горизонта событий и тени черной дырыИсточник: Event Horizon Telescope

Черную дыру от окружающего пространства отделяет линия, которую называют «горизонтом событий». Если частица пересекла горизонт событий, обратно она никогда не вернется. По крайней мере, это обещает общая теория относительности и годы астрономических наблюдений. Так что, переходя к главному вопросу, скажем: если вы попадаете в черную дыру — это навсегда. (Пока не докажут существование дополнительных измерений, конечно).

Попадаем в черную дыру

Итак, вводный инструктаж завершен, направляемся к черной дыре! Только сделаем важную оговорку для умников и умниц — да, человека испепелит космическая радиация задолго до того, как он успеет приблизиться к черной дыре. Но мы здесь ради чистого восторга и досужих допущений, поэтому свинцовые одеяла в помощь.

Итак, наш счастливец оказался на расстоянии одного диаметра черной дыры от ее центра — если не будет пытаться приблизиться, гравитация его не затянет, и он сможет бесконечно долго летать на этой орбите и наблюдать за поглощением света и материи. Но если он все же подлетит ближе, чем на полтора радиуса, — попадет в вихрь аккреционного диска. Самые внимательные помнят, что этот поток вещества вращается на очень высокой скорости и с очень высокой температурой. Так что если человека не испепелила радиация, аккреционный диск расплавит наверняка. Но мы, как настоящие исследователи, продолжим рассуждать гипотетически.

Визуализация черной дыры в центре Млечного Пути

Последствия

Преодолев горизонт событий, человек оказывается в совершенно новой реальности — здесь не действуют привычные законы физики и принципы общей теории относительности. Поэтому время начинает замедляться, пространство — искажаться и приобретать свойства времени. Все движения здесь происходят только в одном направлении — к геометрическому центру. И человек тоже неминуемо приближается к этому центру — сингулярности. В этой удивительной области значения всех параметров стремятся к бесконечности, и пространство-время перестает существовать.

Чем ближе к сингулярности, тем сильнее на человека действует гравитация. На те его части, что ближе к центру дыры, действуют большие силы, чем на те части, что дальше, — так что человека постепенно растягивает и разделяет на атомы, а затем и на элементарные частицы. Если он падает вниз ногами или головой, его растянет в длину, а если боком — в ширину. Окончательно нашего героя расщепит примерно за секунду до сингулярности. А вот что произойдет с его частицами в ней — до сих пор лежит за гранью наших представлений о пространстве-времени. Остается только грезить и смотреть (и проваливаться) в черные дыры на художественных выставках.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *