Hva skjer hvis du faller ned i et svart hull
Miscellanea / / July 31, 2021
Hvis en astronaut nærmer seg et svart hull, er utsiktene hans ikke veldig lyse.
Kort sagt, han vil dø. Mer detaljert - det er ikke kjent nøyaktig hva som vil skje. Vitenskapen kan bare spekulere. Men det blir ikke noe spesielt hyggelig, tro meg.
På respektfull avstand oppfører et svart hull seg som en stjerne med lignende masse - du kan gå inn i en stabil bane rundt den og rotere der i årevis. Etter forutsetningerM. Lingam, I. Ginsburg og S. Bialy. Aktive galaktiske kjerner: Boon eller Bane for Biota? / The Astrophysical Journal forskere, det er til og med beboelige planeter kan eksistere. Men jo nærmere du kommer hullet, jo flere problemer vil det være.
Stråling vil drepe en person
Hvis du tror at et svart hull bare vil skade en person når han krysser hendelseshorisonten (grensen rundt hullet, på grunn av at selv ikke lyset kan komme tilbake), tar du feil. Vanskeligheter vil begynne mye tidligere, og bokstavelig talt dødelige.
Svarte hull er sjelden alene. Som regel er de omgitt av en enorm haug med materie - gassMichael A. Nowak, Robert V. Vognmann. Diskoseismologi: Probing accretion disks. Fange adiabatiske svingninger / Astrofysisk journal, som ble igjen etter at hullet ble bitt av en stjerne. Gass flyr i bane med en enorm hastighet, så den har uhyre kinetisk energi og varmer opp til gigantiske temperaturer.
Denne raskt spinnende og forbrenningshete tingen rundt et svart hull kalles en akkresjonsdisk.
Interstellare seere vet hvordan å se ut som akkresjonsdisk. Selve det sorte hullet er usynlig, siden det absorberer lys som faller på det, men virvelen rundt det kan sees. Det er akkresjonsdisken som er den glødende oransje tingen som ble filmetFørste bilde av et svart hull / European Southern Observatory teleskoper fra Event Horizon Telescope -prosjektet i april 2019.
Akkresjonsskiver av sorte hull avgir kraftig elektromagnetisk strålingOppdagelse av gammastråler fra kanten av et svart hull / Max Planck Society. Energien til røntgenstråler og gammastråler er en million millioner ganger høyere enn for synlig lys.
I tillegg kan teoretisk sett også selve sorte hullet avgi Hawking -stråling. Sant nok er astrofysikere ennå ikke sikre på dette og kraften stråling nedsettende litenE. Siegel. Dette er grunnen til at vi aldri vil oppdage Hawking -stråling fra et faktisk svart hull / Forbes.
Alle disse strømene av ladede partikler, som det sorte hullet sprer i hundrevis av lysår rundt seg selv, vil neppe tilføre helse. Et himmellegeme vil fullføre en person selv ved tilnærming med vanlig stråling, uten å ty til brudd på topologien om plass og tidsforvrengninger.
Det vil bli brent av spørsmålet om akkresjonsdisken
Bevegelse av materie i akkresjonsskiven i et svart hull. NASA -visualisering. Bilde: NASAs Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman
La oss late som det astronaut tok seg av strålingssikkerheten på forhånd - for eksempel ta på meg en strøk med en bly som er en meter tykk over en romdrakt. Og fast bestemt på å finne ut hva som er i det mystiske dypet av det sorte hullet, fortsetter det å falle fritt mot det.
Men en annen hindring venter forskeren, nemlig: akkresjonsdisken som allerede er kjent for oss. Den består av en veldig varm gass.
Disken varmes opp når gasspartikler kolliderer med hverandre, og danner sirkler i rasende fart rundt det sorte hullet. Kinetisk energi forvandles til termisk energi, og det gjør en god jobb - materie nær et gjennomsnittlig svart hull kan varme oppMichael A. Nowak, Robert V. Vognmann. Diskoseismologi: Probing accretion disks. Fange adiabatiske svingninger / Astrofysisk journal opptil millioner eller til og med billioner kelvin. Dette er litt høyere enn for eksempel temperaturen på vår Soler - 5 778 K på overflaten, 15 millioner K i kjernen.
Sannsynligvis er det ikke verdt å minne om at det er usikkert å fly gjennom strømmer av glødende plasma. Hvis en person ikke blir drept av stråling, da en høy temperatur.
Generelt er tiltrekningsskivene med supermassive sorte hull i galaksens sentre blant de lyseste objekter i rommet. De kalles "kvasarer". Den hotteste av dem alle, J043947.08 + 163415.7, frites som 600 billionerHubble ser den lyseste kvasaren i det tidlige universet / ESA Hubble normale gule dverger som Solen, hvis de sammensverget og handlet med en gang.
Periodisk, forresten, sender sorte hullJ. H. Være alt. En gjennomgang av Astrophysical Jets / Frascati Workshop i Universet relativistiske jetfly, eller stråler, er plasmastrømmer med hastighet nær lys, vanligvis parvis, rettet fra polene i motsatte retninger.
Astrofysikere diskuterer fortsatt hvorfor dette skjer, men det ser ut til at magnetfeltene rundt hullet gjør noe interessant med gassen i akkresjonsskiven. JetflyEN. Tsjechovskoy, O. Bromberg. Tredimensjonale relativistiske MHD -simuleringer av aktive galaktiske kjernestråler: magnetisk knekk ustabilitet og Fanaroff - Riley dikotomi / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters kan bryte ut fra 10 til 100 millioner år kontinuerlig.
Så når en person faller på et svart hull, må den unngå polene for ikke å falle under de relativistiske strålene.
Det spaghettiserer
Med tanke på det ovennevnte, er det sannsynligvis best å reise til et svart hull uten en akkresjonsdisk. Disse skjer også - hvis det ikke er stjerner i nabolaget du kan pumpe gass fra. Det vil si at hullet allerede har svelget dem alle trygt.
For eksempel har det sorte hullet i sentrum av Markarian 1018 -galaksen sugd til seg alt rundt seg og satt igjen uten gass i nærheten. Slike hull astrofysikere kalles sultenB. Husemann, T. Urrutia, G. R. Tremblay, M. Krumpe, J. Dexter, G. Busch, F. Combes, S. M. Croom, T. EN. Davis, A. Eckart, R. E. McElroy, M. Perez-Torres, M. Powell, J. Scharwächter. Hva er årsaken til at Mrk 1018 kommer tilbake til skyggene etter 30 år? / Astronomi og astrofysikk. Stakkars ting.
Eller det supermassive hullet Skytten A i midten av Melkeveien - den har en ekstremt liten, umerkelig plate 1. Supermassiv svart hull Skytten A * / NASA
2. Eliot Quataert, Ramesh Narayan, Mark J. Reid. Hva er tiltaksfrekvensen i Skytten A *? / The Astrophysical Journal. Derfor er det så vanskelig å holde øye med henne.
Generelt er det fullt mulig å nærme seg hendelseshorisonten til et svart hull uten å kollidere med strømmer av varmt plasma.
Problemene som astronauten vil ha neste gang, vil avhenge av størrelsen på det sorte hullet.
Hvis en person faller på et objekt med en masse på, si omtrent en solmasse (332 946 ganger massen Av jorden), så er dette det som skjer.
Når vi nærmer oss dette interessante himmellegemet, vil tyngdekraften som det påvirker en person også øke. I en viss avstand fra hullet viser det seg at tyngdekraften på beina vil være mange ganger større enn tyngdekraften på hodet. Denne forskjellen kalles "tidevannskraft".
Resultatene av påvirkningen av denne kraften er beskrevet avNeil Tyson. Død i et svart hull og andre mindre kosmiske problemer fysiker Neil DeGrasse Tyson in Death in a Black Hole and Other Minor Cosmic Troubles.
For det første vil tidevannskreftene i det sorte hullet rive astronauten halvveis nøyaktig midt på kroppen (hvis han selvfølgelig faller ned i hullet som en soldat, og ikke sidelengs). Da vil han rive beina og overkroppen i to. Så igjen. Og så i en geometrisk progresjon, til til og med atomene som offeret er laget av, forfaller til elementære partikler. Da vil all denne strømmen av partikler være utenfor hendelseshorisonten.
Jorden skaper også en tidevannskraft på kroppen din, men ikke nok til å rive deg fra hverandre, så ikke bekymre deg.
Det er alt. Fenomenet kalles på spøk "spaghettification". Vanligvis spaghettiserer tidevannskreftene i sorte hull stjerner, men de vil takle mennesker.
Imidlertid er det en advarsel.
Noe forferdelig vil skje, men vi vet ikke nøyaktig hva
Tidevannskrefter, som forklarerNeil Tyson. Død i et svart hull og andre mindre kosmiske problemer Neil Tyson, jo større størrelsen på objektet er i forhold til avstanden til midten av hullet, jo mer økning. Dette betyr at et mellomstort svart hull vil rive astronauten i stykker og dele seg i atomer selv ved tilnærming.
Men hvis det sorte hullet er massivt nok og med en stor radius, vil tidevannskreftene begynne å strekke den reisende etter at han krysser hendelseshorisonten.
På samme tid, sannsynligvis, kan en person til og med overleve, snakkerLeo Rodriguez. Kan et menneske gå inn i et svart hull for å studere det? / Samtalen fysiker Leo Rodriguez, fordi hendelseshorisonten ikke er en fysisk barriere, men ganske enkelt grensen for gravitasjonseffekten av et svart hull, som ikke engang lys kan slippe ut av det.
Før selve fallet over horisonten kan den reisende ha tidEthan Siegel. Hva ville du sett når du falt i et svart hull? / Forbes se hvordan alt lyset til de omkringliggende stjernene blir forvrengt, og deretter krymper til et punkt bak, som først blir rødt, deretter hvitt, deretter blått. Dette skyldes effekten av hullets tyngdekraft på lysets bølgelengder (dette kalles "blått skift").
Visualisering av å falle ned i et svart hull. Skriver nøyaktig forvrengning av himmelen rundt den, men tar ikke hensyn til blåheten i bildet på grunn av blueshift. Video: SkitlerRemix / Youtube
Men ingen kan fortelle nøyaktig hva som vil skje over horisonten. Problemet er at det også er kjent for oss fysikkens lover virker ikke. Derfor kan forskere bare anta hva som skjer med saken i det sorte hullet.
Mest sannsynlig, som han trorNeil Tyson. Død i et svart hull og andre mindre kosmiske problemer Neil Tyson, spaghettiserer en person trygt, bare ikke foran hendelseshorisonten, men bak den. Så vil det som er igjen av den reisende falle i en singularitet - et område i rommet med uendelig tetthet i midten av hullet. Her.
Så bokhyller og morsekodemeldinger fra fortiden, sendt til datteren hans, som i "Interstellare", vil ikke.
Les også🧐
- 12 mest latterlige romfalser
- 10 vanlige misforståelser om å gå til månen
- Hva vil skje med kroppen din på forskjellige objekter i solsystemet