Мене часто запитують, наскільки правдиве те, що показують у фантастичних фільмах про чорні діри, і чи існують насправді кротові нори, схожі на те, що ми бачили в «Зоряній брамі». Але є ще одне питання, яке ставлять майже завжди – воно стосується того, що теоретично може трапитися з людьми і Землею в цілому через взаємодію з чорною дірою.
Маса, заряд, обертання
Теоретично ми можемо виміряти три характеристики чорних дір: їхню масу, їхнє обертання (кінетичний момент) і їхній загальний електронний заряд. Це все, що нам вдасться дізнатися зовні, адже будь-яка інформація про те, що опиняється всередині чорної діри, втрачається. Це твердження називається «теорема про відсутність волосся». Простими словами: не має значення, наскільки складним («волохатим») буде об'єкт, кинутий у чорну діру, він стиснеться (або буде «поголений») до її маси, заряду й обертання.
Із перелічених параметрів найзначнішим є маса. Визначальною характеристикою чорної діри є те, що її маса стиснута до дуже малого об'єму («сингулярності»). Саме маса чорної діри, а також генерована нею гравітація завдають шкоди прилеглим об'єктам.
Радіація підсмажить нас задовго до того, як ми перетворимося на спагеті
Космічні спагеті
Космічні спагеті
Одним з найвідоміших ефектів перебування поблизу чорної діри є так звана спагетіфікація. Коротко – якщо ви дістанетеся такої діри, вас розтягне, як спагеті.
Цей ефект викликається розподілом гравітації щодо вашого тіла. Уявіть, що ви падаєте в чорну діру ногами вперед. Оскільки ваші ноги ближчі до чорної діри, на них впливатиме більша сила гравітації, ніж на вашу голову. Що гірше, ваші руки тягнутиме дещо в інший бік. Тому тіло не тільки витягнеться, але й стиснеться (звузиться) до центру. Тож ваше тіло, як і будь-який інший об'єкт, як-от Земля, перетвориться на спагеті задовго до того, як досягне чорної діри.
Коли саме цей ефект стане смертельним, переважно залежить від маси чорної діри. Для «звичайної діри», що утворилася в результаті колапсу зірки з великою масою, це може бути кілька сотень кілометрів від горизонту подій – точки, за якою жодна інформація не в змозі вирватися з чорної діри. Але у разі надмасивної чорної діри – подібної тій, що імовірно розташована в центрі нашої галактики, об'єкт може подолати горизонт подій перш, ніж перетвориться на спагеті. Тому, хто стежив би за горизонтом подій здалеку, здалося б, що ви потроху уповільнюєтесь, а потім починаєте танути.
Погані новини для Землі
Що буде, якщо, теоретично, поруч із Землею з нізвідки виникне чорна діра? Почнуть діяти ті само сили, що призводять до спагетіфікації. Бік Землі, розташований ближче до чорної діри, відчує сильнішу гравітацію, ніж далекий. Це стане вироком для планети: нас просто розірве.
При цьому ми могли б навіть не помітити, якби нас «проковтнула» справжня надмасивна чорна діра, оскільки певний час все здавалося б звичайним. У такому разі катастрофа сталася б не відразу.
Пам'ятайте про радіацію
Що цікаво, чорні діри не завжди бувають чорними. Квазари – об'єкти в центрі далеких галактик, що заряджаються чорними дірами, можуть бути дуже яскравими. Вони можуть світити яскравіше, ніж вся галактика, в якій вони розташовані. Така радіація виробляється, коли чорна діра поглинає новий матеріал. Слід уточнити: цей матеріал все ще перебуває зовні горизонту подій, тому ми здатні бачити його. За горизонтом подій із чорної діри не може вирватися навіть світло. Матерія, яка накопичується в результаті «бенкету» діри, світиться. Саме цей світ ми бачимо, коли спостерігаємо за квазарами.
Але в цьому і полягає проблема для всього, що обертається навколо чорної діри – температура є дуже високою. Радіація підсмажить нас задовго до того, як ми перетворимося на спагеті.
Життя навколо чорної діри
Тим, хто дивився фільм Крістофера Нолана Інтерстеллар, перспектива планети, що обертається навколо чорної діри, може здатися привабливою. Для розвитку життя потрібне джерело енергії або температурних змін. Чорна діра може надати і те, й інше. Але є заковика: чорна діра має бути сплячою, інакше вона вироблятиме забагато радіації, щоб на якомусь із навколишніх світів могло зародитися життя.
Як виглядало б життя на такій планеті (якщо припустити, що вона розташована на достатній відстані, щоб не перетворитися на спагеті) – інше питання. Кількість енергії, одержуваної такою планетою, буде, ймовірно, незначною порівняно з тією, що Земля одержує від Сонця. До того ж усе довкілля на планеті буде дуже дивним. Творці Інтерстеллара консультувалися з фахівцями, щоб чорна діра у фільмі вийшла правдоподібною. Ці факти не роблять зародження життя неможливим – просто йому буде дуже непросто виникнути на такій планеті, а форми, яких воно може набути, будуть найнесподіванішими.
Кевін Пімбблет - нВ
