Меня часто спрашивают, насколько правдиво то, что показывают в фантастических фильмах о черных дырах, и существуют ли на самом деле кротовые норы, похожие на то, что мы видели в «Звездных вратах». Но есть еще один вопрос, который задают почти всегда – он касается того, что теоретически может случиться с людьми и Землей в целом из-за взаимодействия с черной дырой.
Масса, заряд, вращение
Теоретически, мы можем измерить три характеристики черных дыр: их массу, их вращение (кинетический момент), и их общий электронный заряд. Это все, что нам удастся узнать снаружи, так как любая информация о том, что оказывается внутри черной дыры, теряется. Это утверждение называется «теорема об отсутствии волос». Простыми словами: не имеет значения, насколько сложным («волосатым») будет объект, брошенный в черную дыру, он сожмется (или будет «обрит») до ее массы, заряда и вращения.
Из перечисленных параметров самым значительным является масса. Определяющей характеристикой черной дыры является то, что ее масса сжата до исчезающе малого объема («сингулярности»). Именно масса черной дыры, а также генерируемая ею гравитация наносят ущерб близлежащим объектам.
Радиация поджарит нас задолго до того, как мы превратимся в спагетти
Космические спагетти
Космические спагетти
Одним из наиболее известных эффектов нахождения поблизости от черной дыры является так называемая «спагеттификация». Вкратце – если вы подберетесь к такой дыре, вас растянет, как спагетти.
Этот эффект вызывается распределением гравитации относительно вашего тела. Представьте, что вы падаете в черную дыру ногами вперед. Поскольку ваши ноги ближе к черной дыре, на них будет влиять большая сила гравитации, чем на вашу голову. Хуже того, ваши руки будет тянуть немного в другую сторону. Поэтому тело не только вытянется, но и сожмется (сузится) к центру. Так что ваше тело, как и любой другой объект, включая Землю, превратится в спагетти задолго до того, как достигнет черной дыры.
Когда именно этот эффект станет смертельным, в основном зависит от массы черной дыры. Для «обычной дыры», образовавшейся в результате коллапса звезды с большой массой, это может быть несколько сотен километров от горизонта событий – точки, за которой никакая информация не в состоянии вырваться из черной дыры. Но в случае сверхмассивной черной дыры – подобной той, что предположительно находится в центре нашей галактики, объект может преодолеть горизонт событий прежде, чем превратится в спагетти. Тому, кто следил бы за горизонтом событий издалека, показалось бы, что вы понемногу замедляетесь, а затем начинаете таять.
Плохие новости для Земли
Что будет, если, теоретически, рядом с Землей из ниоткуда возникнет черная дыра? Начнут действовать те же силы, что приводят к спагеттификации. Сторона Земли, находящаяся ближе к черной дыре, ощутит более сильную гравитацию, чем дальняя сторона. Это станет приговором для планеты: нас просто разорвет.
При этом мы могли бы даже не заметить, если бы нас «проглотила» настоящая сверхмассивная черная дыра, поскольку какое-то время все казалось бы обычным. В таком случае катастрофа произошла бы не сразу.
Помните о радиации
Что интересно, черные дыры не всегда бывают черными. Квазары – объекты в центре далеких галактик, заряжаемые черными дырами, могут быть очень яркими. Они могут светить ярче, чем вся галактика, в которой они находятся. Такая радиация вырабатывается, когда черная дыра поглощает новый материал. Следует уточнить: этот материал все еще находится снаружи горизонта событий, поэтому мы способны его видеть. За горизонтом событий из черной дыры не может вырваться даже свет. Материя, которая накапливается в результате «пиршества» дыры, светится. Именно этот свет мы видим, когда наблюдаем за квазарами.
Но в этом и состоит проблема для всего, что вращается вокруг черной дыры – температура является очень высокой. Радиация поджарит нас задолго до того, как мы превратимся в спагетти.
Жизнь вокруг черной дыры
Тем, кто смотрел фильм Кристофера Нолана Интерстеллар, перспектива планеты, вращающейся вокруг черной дыры, может показаться заманчивой. Для развития жизни нужен источник энергии или температурных изменений. Черная дыра может предоставить и то, и другое. Но есть загвоздка: черная дыра должна быть спящей, в противном случае она будет вырабатывать слишком много радиации, чтобы на каком-либо из близлежащих миров могла зародиться жизнь.
Как выглядела бы жизнь на такой планете (если предположить, что она находится на достаточном расстоянии, чтобы не превратиться в спагетти) – другой вопрос. Количество энергии, получаемой такой планетой, будет, вероятно, незначительным по сравнению с той, что Земля получает от Солнца. К тому же вся окружающая среда на планете будет очень странной. Создатели Интерстеллара консультировались со специалистами, чтобы черная дыра в фильме вышла правдоподобной. Эти факты не делают зарождение жизни невозможным – просто ей будет очень непросто возникнуть на такой планете, а формы, которые она может принять, будут самыми неожиданными
Кевин Пимбблет - нВ
