А що, якби ми жили біля чорної діри?

Це може бути небезпечно, а може бути і дуже весело! Так вважає один з провідних астрофізиків США і з дотепністю роздумує про можливості, які могли б отримати, якщо б перенеслися в околиці надмасивної чорної діри. Він припустив, що прогрес у розробці космічних двигунів може дозволити нам організувати "польові дослідження" найближчої такої діри.

А що, якби ми жили біля чорної діри?
З відкритих джерел

Scientific American

Американський журнал

Це може бути небезпечно, а може бути і дуже весело! Так вважає один з провідних астрофізиків США і з дотепністю роздумує про можливості, які могли б отримати, якщо б перенеслися в околиці надмасивної чорної діри. Він припустив, що прогрес у розробці космічних двигунів може дозволити нам організувати "польові дослідження" найближчої такої діри.

Оригінал на сайті Scientific American

З 1990-х років нам відомо, що планети можуть обертатися навколо пульсарів, неймовірно щільних об'єктів, що з'явилися внаслідок потужних вибухів зірок. Розумно було б припустити, що вони можуть обертатися і навколо чорних дір, які, як не дивно це може здатися багатьом, менше впливають на своє оточення, ніж пульсари.

На деяких з цих планет навіть може існувати життя, адже багато живих істот на Землі, як ми знаємо, пристосувалися до екстремальних умов, включаючи дуже високі і низькі температури, кислотне, сольове і навіть радіоактивне середовище.

Населені планети можуть знаходитися поблизу надмасивних чорних дір, які розташовані в центрі більшості галактик. Наша власна галактика Чумацький Шлях таїть у собі чорну діру, маса якої дорівнює масі чотирьох мільйонів зірок, разом узятих.

Внутрішня стійка кругова орбіта (СВУКО) цього об'єкта, відомого як Sgr A* (Стрілець А*), приблизно дорівнює орбіті, якою Меркурій рухається навколо нашого сонця.

Як це було б жити на такій планеті?

Перш ніж говорити про безліч небезпек для життя поблизу чорної діри, давайте розглянемо переваги. Якщо цивілізації зародятся або мігрують в околиці чорних дір, то чим цікавим і корисним вони зможуть там займатися? На думку спадає 10 кращих варіантів:

Використовувати чорну діру як джерело чистої енергії, скидаючи відходи у вирву акреційного диску, навколо якого обертається вихор матерії. До 42% власної маси відходів можна перетворити на радіацію на СВУКО чорної діри, що обертається з максимальною швидкістю.

Новини за темою

З'єднати якийсь інженерний механізм з віссю обертання чорної діри як гігантський маховик, з якого можна буде збирати енергію.

Кататися на фотонних вітрилах по релятивістських струменях зі швидкістю, наближеною до швидкості світла.

Продовжувати молодість, відвідуючи салони краси, розташовані поблизу горизонту чорної діри, де час тече повільніше внаслідок гравітаційного червоного зсуву.

Насолоджуватися видом на весь всесвіт, що химерно відбивається у гравітаційно-лінзових зображеннях навколо чорної діри.

Відкрити парк розваг на так званій "фотонній сфері", де можна бавитися різними релятивістськими ефектами, наприклад, побачити себе зі спини, дивлячись прямо перед собою, оскільки світло огинає чорну діру.

Брати все від нових можливостей переміщення космосом. І коли через мільярди років Чумацький Шлях зіллється з сусідньою туманністю Андромеди, дві чорні діри в їхньому центрі з'єднаються в міцну бінарну систему, таку гравітаційну катапульту, яка зможе запускати зірки і планети зі швидкістю світла, як пояснює автор цього матеріалу в двох статтях, написаних у співавторстві з Джеймсом Гільошоном.

Турагентства зможуть продавати квитки на неймовірні поїздки на катапультованих планетах, які перетнуть увесь всесвіт.

Відправляти злочинців у чорну діру як у надійну в'язницю зі стратою через сингулярність. Від маси чорної діри залежатиме тривалість життя ув'язнених.

Чим менш тяжкий злочин вони скоїли, тим масивнішою буде їхня чорна діра і тим довше вони зможуть прожити за "стінами в'язниці", якими вважатиметься горизонт чорної діри.

Використовувати гравітаційні хвилі, що випускаються малими об'єктами, які обертаються навколо чорної діри, як засіб зв'язку. Такі сигнали не зможе заблокувати жодна з відомих форм матерії.

Перевіряти основні аспекти квантової гравітації, відправляючи в організовані тури групи фізиків-експериментаторів, знавців теорії струн.

Основна небезпека для астронавтів, які спробують освоїти ці види діяльності, таїтиметься в припливних силах. Як зазначив Альберт Ейнштейн у своєму знаменитому уявному експерименті, той, хто знаходиться всередині ліфта, що падає, або космічного корабля у вільному падінні, відчуватиме відсутність гравітації.

Новини за темою

Але будь-яка різниця в гравітаційному прискоренні між його головою і ногами може легко розірвати тіло на шматки. Припливні сили стали б смертним вироком поблизу зоряної маси чорної діри, але не становлять для тіла людини жодної загрози в більш розширеному просторі навколо надмасивної чорної діри, як-от Стрілець А*.

Відповідно щільність матерії, необхідної для появи чорної діри, перебуває в лінійній залежності з її просторово-тимчасовим викривленням. Чорні діри малої маси утворюються внаслідок різкого зменшення ядра масивної зірки до щільностей, які значно вищі за щільність ядра атома.

Але ось для надмасивної діри, значно більш розрідженої, достатньо заповнити орбіту Юпітера водою в рідкому стані. Звучить просто, однак цей інженерний проект нездійсненний, оскільки для нього знадобилася б кількість води такої ж маси, як 100 мільйонів Сонць. Ну а тепло, що виділилося в процесі наливання води, спалило б всі суміжні об'єкти інфраструктури.

І справді, тепло, що виділяється при ущільненні надмасивної чорної діри, становить істотну загрозу для цивілізацій, які могли б перебувати в центрі галактик.

Вперше за всю історію людства у нас з'явилася технологія, яка дозволяє отримати зображення обрисів надмасивних чорних дір у центрі Чумацького Шляху і гігантської еліптичної галактики M87 на тлі осяйного скупчення газу позаду них. Перше таке зображення буде опубліковано протягом року.

У 2018 році в короткій лекції на конференції "Ініціативи щодо чорних дір" міждисциплінарного центру вивчення чорних дір у Гарварді я припустив, що подальший прогрес у розробці космічних двигунів може дозволити нам організувати польові дослідження найближчої чорної діри.

Це надасть прекрасну можливість спробувати себе в одному з перелічених вище видів діяльності і, можливо, обмінятися зауваженнями про квантову гравітацію з якими-небудь туристами з інших цивілізацій, які вже розбили там табір.

Авраам Леб

Переклад ИноСМИ

Редакція може не погоджуватися з думкою автора. Якщо ви хочете написати в рубрику "Думка", ознайомтеся з правилами публікацій і пишіть на [email protected]



відео по темі

Новини за темою

Новини за темою

Новини партнерів

Loading...

Віджет партнерів

d="M296.296,512H200.36V256h-64v-88.225l64-0.029l-0.104-51.976C200.256,43.794,219.773,0,304.556,0h70.588v88.242h-44.115 c-33.016,0-34.604,12.328-34.604,35.342l-0.131,44.162h79.346l-9.354,88.225L296.36,256L296.296,512z"/>