Există o modalitate prin care oamenii ar putea intra „în siguranță” într-o gaură neagră, spun fizicienii

(Rost-9D/Getty Images)

Pentru a rezolva misterele lui găuri negre , un om ar trebui să se aventureze într-unul.

Cu toate acestea, există o captură destul de complicată: un om poate face asta numai dacă respectivul gaură neagră este supermasiv și izolat și dacă persoana care intră în gaura neagră nu se așteaptă să raporteze descoperirile nimănui din întregul Univers.

Noi suntem ambii fizicienilor care studiază găurile negre, deși de la o distanță foarte sigură. Găurile negre sunt printre cele mai abundente obiecte astrofizice din Universul nostru .

Aceste obiecte interesante par a fi un ingredient esențial în evolutia Universului , de la Marea explozie până în ziua de azi. Probabil au avut o impact asupra formării vieții umane în propria noastră galaxie .

O persoană care cade într-o gaură neagră și este întinsă. (Leo Rodriguez/Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

Două tipuri de găuri negre

Universul este presărat cu o vastă grădină zoologică cu diferite tipuri de găuri negre .

Ele pot varia în funcție de dimensiune și pot fi încărcate electric, la fel cum se află electronii sau protonii în atomi. Unele găuri negre se rotesc de fapt. Există două tipuri de găuri negre care sunt relevante pentru discuția noastră.

Primul nu se rotește, este neutru din punct de vedere electric – adică nu este încărcat pozitiv sau negativ – și are masa Soarelui nostru. Al doilea tip este o gaură neagră supermasivă, cu o masă de milioane până la miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru.

Pe lângă diferența de masă dintre aceste două tipuri de găuri negre, ceea ce le diferențiază, de asemenea, este distanța de la centrul lor până la „orizontul evenimentelor” – o măsură numită distanță radială.

O persoană care cade într-o gaură neagră supermasivă ar supraviețui probabil. (Leo și Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

Orizontul de evenimente al unei găuri negre este punctul de fără întoarcere. Orice lucru care trece de acest punct va fi înghițit de gaura neagră și va dispărea pentru totdeauna din Universul nostru cunoscut.

La orizontul evenimentelor, gravitația găurii negre este atât de puternică încât nicio forță mecanică nu o poate depăși sau contracara. Chiar și lumină , lucrul cu cea mai rapidă mișcare din Universul nostru, nu poate scăpa – de unde și termenul „gaură neagră”.

Mărimea radială a orizontului de evenimente depinde de masa găurii negre respective și este cheia pentru ca o persoană să supraviețuiască căzând într-una. Pentru o gaură neagră cu o masă a Soarelui nostru (o masă solară), orizontul evenimentului va avea o rază de puțin sub 2 mile (3,2 kilometri).

O persoană care se apropie de orizontul de evenimente al unei găuri negre de mărimea Soarelui. (Leo și Shanshan Rodriguez/CC BY-ND)

Gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei noastre Calea Lactee, prin contrast, are o masă de aproximativ 4 milioane de mase solare și are un orizont de evenimente cu o rază de 7,3 milioane de mile sau 17 raze solare.

Astfel, cineva care cade într-o gaură neagră de dimensiuni stelare se va apropia mult, mult mai mult de centrul găurii negre înainte de a trece de orizontul evenimentelor, spre deosebire de căderea într-o gaură neagră supermasivă.

Acest lucru implică, datorită apropierii centrului găurii negre, că tracțiunea găurii negre asupra unei persoane va diferi cu un factor de 1.000 de miliarde de ori între cap și deget de la picioare, în funcție de care conduce căderea liberă.

Cu alte cuvinte, dacă persoana cade prima cu picioarele, pe măsură ce se apropie de orizontul de evenimente al unei găuri negre cu masă stelară, atracția gravitațională asupra picioarelor sale va fi exponențial mai mare în comparație cu tracțiunea găurii negre pe capul lor.

Persoana ar experimenta spaghetificare și, cel mai probabil, nu va supraviețui fiind întinsă într-o formă lungă și subțire de tăiței.

Acum, o persoană care cade într-o gaură neagră supermasivă ar ajunge la orizontul evenimentelor mult mai departe de sursa centrală a atracției gravitaționale, ceea ce înseamnă că diferența de atracție gravitațională dintre cap și deget de la picioare este aproape zero.

Astfel, persoana ar trece prin orizontul evenimentelor neafectată, nu ar fi întinsă într-un tăiței lung și subțire, ar supraviețui și ar pluti fără durere pe lângă orizontul găurii negre.

Alte considerații

Majoritatea găurilor negre pe care le observăm în Univers sunt înconjurate de discuri foarte fierbinți de material, cuprinzând în cea mai mare parte gaz și praf sau alte obiecte precum stele și planete care s-au apropiat prea mult de orizont și au căzut în gaura neagră.

Aceste discuri se numesc discuri de acreție și sunt foarte fierbinți și turbulente. Cu siguranță nu sunt primitori și ar face călătoria în gaura neagră extrem de periculoasă.

Pentru a intra într-una în siguranță, ar trebui să găsiți o gaură neagră supermasivă care este complet izolată și care nu se hrănește cu materialul din jur, gazul sau chiar stele.

Acum, dacă o persoană a găsit o gaură neagră supermasivă izolată, potrivită pentru studii științifice și ar decide să se aventureze în ea, tot ceea ce s-a observat sau măsurat din interiorul găurii negre ar fi limitat în orizontul de evenimente al găurii negre.

Ținând cont de faptul că nimic nu poate scăpa de atracția gravitațională dincolo de orizontul evenimentelor, persoana care cădere nu ar putea trimite nicio informație despre descoperirile lor înapoi dincolo de acest orizont. Călătoria și descoperirile lor ar fi pierdute pentru restul întregului Univers pentru totdeauna. Dar s-ar bucura de aventură, atâta timp cât vor supraviețui... poate....

Leo Rodriguez , profesor asistent de fizică, Colegiul Grinnell și Shanshan Rodriguez , profesor asistent de fizică, Colegiul Grinnell .

Acest articol este republicat din Conversatia sub o licență Creative Commons. Citeste Articol original .

Despre Noi

Publicarea Faptelor Independente, Dovedite Ale Rapoartelor Privind Sănătatea, Spațiul, Natura, Tehnologia Și Mediul.