Што здарыцца з чалавекам, калі ён вырашыць гераічна падляцець да чорнай дзіры і скочыць у яе? Ці выжыве ён? А як памрэ, калі ўсё-такі трапіць унутр гэтага невядомага касмічнага монстра? На гэты конт у навукоўцаў ёсць некалькі тэорый: ад даследаваных пра сцяну агню да неверагодных фантастычных пра скокі ў часе і прасторы.
PALATNO — пра тое, што будзе з чалавекам у чорнай дзіры і што такое чорная дзіра ўвогуле. Тлумачым простымі словамі складаныя рэчы.
Факты пра чорную дзіру, якія вам трэба ведаць
Альберт Эйнштэйн быў першым, хто прадказаў існаванне чорных дзір сваёй агульнай тэорыяй адноснасці. Адбылося гэта ў 1916 годзе. А вось тэрмін «чорная дзіра» ўвёў у 1967 годзе амерыканскі астраном Джон Уілер. Першай выяўленай чорнай дзірой была Cygnus-X1 у межах Млечнага Шляху.
Па дадзеных Space Telescope Science Institute, кожная тысячная зорка мае дастатковую масу, каб стаць чорнай дзірой. Магчыма, у адным толькі ў Млечным Шляху каля ста мільёнаў чорных дзір.
Навукоўцы прытрымліваюцца меркавання, што чорныя дзіры ўтвараюцца двума рознымі спосабамі. Згодна з першым, чорныя дзіры — гэта зорныя трупы: яны ўтвараюцца пасля смерці масіўных зорак, маса якіх перавышае масу нашага Сонца ў 8-10 разоў. Такія зоркі выбухаюць і гінуць, пакідаючы пасля сябе вельмі кампактны шчыльны аб’ект, які і называецца чорнай дзірой. Другі спосаб утварэння чорнай дзіры — гэта прамы калапс газу.
Не ўсе зоркі пакідаюць пасля сябе чорныя дзіры. Зоркі з меншай масай пакідаюць пасля сябе нейтронную зорку ці белага карліка.
Астраномы вылучылі тры тыпы чорных дзір: зорныя, звышмасіўныя і прамежкавыя. Навукоўцы дагэтуль не высветлілі, як утвараюцца звышмасіўныя чорныя дзіры. А вось прамежкавыя — гэта чорныя дзіры сярэдніх памераў, што ўтвараюцца, калі зоркі ў кластары сутыкаюцца ў ланцуговай рэакцыі.
Бліжэйшая да Зямлі чорная дзіра называецца The Unicorn і знаходзіцца ў 1 500 светлавых гадоў ад нас. Яе назва мае падвойнае значэнне: яна месціцца ў сузор’і Адзінарога і мае нізкую масу, што робіць яе амаль адзінай у сваім родзе.
Чорныя дзіры растуць за кошт назапашвання матэрыі паблізу, якую ўцягвае іх велізарная гравітацыя. Каб больш зразумець пра чорныя дзіры, трэба ведаць, з чаго яны складаюцца. Усяго можна вылучыць тры пласты: знешні і ўнутраны гарызонты падзей і сінгулярнасць. Гарызонт падзей чорнай дзіры — гэта мяжа вакол, праз якую не можа вырвацца святло. Калі часціца перасякае гарызонт падзей, то яна ўжо не можа пакінуць яго. Таму мы бачым чорную дзіру, як шар чорнага колеру — гэта і ёсць гарызонт падзей. Унутраную вобласць чорнай дзіры — тое, што знаходзіцца непасрэдна ўнутры гэтага шару — называюць сінгулярнасцю. Там сканцэнтравана маса.
Навукоўцы не бачаць чорныя дзіры так, як бачаць іншыя аб’екты ў Космасе. Замест гэтага астраномы выяўляюць радыяцыю, якую выпраменьваюць чорныя дзіры, калі ў іх уцягваюцца пыл і газ. Цікава, што звышмасіўныя чорныя дзіры ў цэнтры галактыкі могуць быць пакрытыя пылам і газам і блакіраваць прыкметныя выкіды.
Чалавек і гравітацыя
А што будзе, калі вы зваліцеся ў чорную дзіру? Ці будзе мець значэнне, малая яна ці вялікая? Па праўдзе кажучы, ніякай розніцы няма — прагноз усё адно не вельмі добры.
Уявіце, што вы ўсё-такі вырашылі гераічна скочыць у чорную дзіру, як Мэцью Макконахі ў «Інтэрстэлары». У такім разе рыхтуйцеся прайсці праз працэс так званай «спагетыфікацыі»: сіла прыцягнення чорнай дзіры сцісне вас з галавы да ног, адначасова расцягваючы — як спагеці.
Навукоўцы мяркуюць, што звышмасіўная чорная дзіра мае крыху менш жахлівы эфект. Шлях да яе пачнецца з таго, што вы выскачыце за гарызонт падзей — гэта літаральна ваша кропка незвароту. Вы будзеце бачыць, што адбываецца звонку, але ніхто не зможа пабачыць вас унутры. Усё праз тое, што святло не будзе праходзіць праз гарызонт падзей.
Ёсць і добрая навіна: у звышмасіўных чорных дзірах гравітацыйнае прыцягненне іншае, чым у чорных дзірах меншага памеру, таму вы наўрад ці ператворыцеся ў спагеці. Адначасова гэта і дрэнная навіна таксама, бо вы не зможаце адтуль выбрацца… Ці ўсё-такі зможаце?
Адзіная надзея грунтуецца на тэорыі «белых дзір» — сёння яна лічыцца навукова-фантастычнай. Калі чорная дзіра засмоктвае прадметы ўнутр, то белая — выплёўвае іх у нейкую кропку ў часе і прасторы. Чорная і белая дзіры злучаюцца міжпрасторавым тунэлем, вядомым пад назвай чарвяточына.
Калі тэорыя пра белыя дзіры гучыць занадта фантастычна для вас, то можаце проста пачакаць смерці чорнай дзіры. Не ўпадайце ў роспач, бо праз моцныя гравітацыйныя сілы ўнутры дзіры час для вас паскорыцца. Для сусвету па-за межамі чорнай дзіры пройдуць мільярды гадоў, а для вас — мілісекунды.
А яшчэ вам абавязкова спатрэбіцца быць бессмяротным. Аднак усё гэта толькі тэорыя. Навукоўцы дагэтуль не ведаюць дакладна, што знаходзіцца ўнутры чорнай дзіры. Усё, што мы ведаем, што яе нельга патлумачыць сучаснымі законамі фізікі.
Даследаванні астрафізікаў указваюць на тое, што чалавек памрэ хутчэй, чым дасягне сінгулярнасці. Імаверна, ён загіне яшчэ падчас перасячэння гарызонту падзей, які будзе дзейнічаць як сцяна агню, якая імгненна яго спаліць.