Czarna dziura o masie gwiazdowej szybko rozerwałaby nas na kawałki, jednak osoba napotykająca supermasywną czarną dziurę mogłaby przetrwać w niej wiele godzin.
Koncepcja czarnych dziur została opracowana już w 1783 roku przez angielskiego filozofa Johna Michella, który zaproponował istnienie takiego obiektu – wyobraził sobie gwiazdy, gdzie grawitacja była tak silna, że zapadałyby się i nawet światło nie mogłoby z nich uciec.
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Od teorii do dowodów istnienia czarnych dziur
Na niezbite dowody na istnienie czarnych dziur trzeba było czekać jednak bardzo długo – pierwszą podejrzaną czarną dziurą był układ Cygnus X-1 uznawany za element rentgenowskiego układu podwójnego. W 1974 roku czołowi teoretycy i zwolennicy koncepcji istnienia czarnej dziury (ze Stephenem Hawkingiem i Kipem Thorne) nawet założyli się o sam fakt jej istnienia.
W praktyce dopiero w 1990 roku potwierdzono, że Cygnus X-1 jest czarną dziurą, w efekcie czego Thorne wygrał zakład sprzed 16 lat lata 90 XX wieku.
Kolejne odkrycia potencjalnych czarnych dziur
Już wtedy stało się jasne, że istnieje ich przynajmniej kilka rodzajów. Najczęściej spotykanymi są tak zwane gwiazdowe czarne dziury (np. wspomniany Cygnus X-1), które powstają w wyniku śmierci masywnych gwiazd. Według szacunków w samej galaktyce Drogi Mlecznej istnieją ich przynajmniej miliony, natomiast wykrywanie takich obiektów wymaga sprzyjających okoliczności oraz obecności w ich pobliżu ciał niebieskich emitujących silne światło – najlepiej w układach podwójnym lub potrójnym. Dotychczas udało się odnaleźć zaledwie kilkadziesiąt takich obiektów w naszej Galaktyce.
XXI wiek to już bardzo duża liczba odkryć tak zwanych supermasywnych czarnych dziur, które tworzą się w centrach większości galaktyk, a ich szacowana masa sięga od milionów do miliardów mas Słońca. Kosmiczny Teleskop Hubble’a podczas swojej pracy odkrył dowody na istnieje niezliczonych obiektów tego typu, jak chociażby Sagittarius A*, która istnieje w centrum Drogi Mlecznej.
Naukowcy opierając się na wiedzy o wczesnym kosmosie zasugerowali, że rozmiar pierwotnych czarnych dziur (sprzed około 13.8 miliarda lat) mógł mieć wielkość atomu – prawdopodobnie najmniejsze z nich już wyparowały, natomiast większe obiekty z tej kategorii mogą dalej istnieć nieodkryte.
W ostatnim czasie pojawiły się nawet dowody na istnienie czwartej klasy, czyli tzw. czarnych dziur mających masę pośrednią – od setek do setek tysięcy mas Słońca. Mogą one powstawać w niezwykłych obszarach kosmicznych, takich jak środowiska przepełnione gwiazdami w wyniku połączenia się gwiazdowych czarnych dziur lub w wyniku innych dotychczas nieznanych zjawisk.
Polecamy również …
Czy można przeżyć we wnętrzu czarnej dziury?
Koncepcja istnienia czarnej dziury zrodziła wiele pytań – co mogłoby istnieć w czarnej dziurze? Co by się stało, gdyby statek kosmiczny zbliżył się do tego typu obiektu? I najbardziej frapujące – czy człowiek mógłby w niej przetrwać?
Istnienie czarnych dziur naukowcy zaczęli łączyć również z koncepcją tunelu czasoprzestrzennego, której dotychczas jeszcze nie udowodniono. Idea tego pomysłu jest następująca – niektóre czarne dziury mogłyby być połączone w przestrzeni i czasie, co doprowadziłoby do powstania tak zwanego tunelu, który hipotetycznie mógłby umożliwić podróżowanie na bardzo duże odległości.
Hipoteza nie wyklucza również istnienia innego rodzaju tuneli czasoprzestrzennych, które w żaden sposób nie są związane z czarnymi dziurami. Możliwości matematyczne oraz realia logistyczne w przestrzeni kosmicznej to jednak najczęściej dwa zupełnie różne tematy. Pomysł przetrwania w czarnej dziurze jest dość naiwny – należy pamiętać, że siły grawitacyjne występujące po wejściu w horyzont zdarzeń (granicę czarnej dziury) różnią się znacznie w zależności od jej typu. W przypadku gwiezdnej czarnej dziury nastąpiłoby wciągnięcie człowieka lub statek kosmiczny w wielokilometrowy sznur protonów już w samym momencie przybliżenia się do samego horyzontu, przez co nie można by było mówić o jakiejkolwiek koncepcji przetrwania.
Z kolei w przypadku supermasywnej czarnej dziury siły grawitacyjne na horyzoncie zdarzeń są jednak znacznie mniejsze – moglibyśmy wejść do wnętrza czarnej dziury nawet o tym nie wiedząc. We wnętrzu każdej czarnej dziury istnieje tzw. punkt centralny – osobliwość mająca nieskończoną grawitację, gdzie masa jest skompresowana w nieskończenie mały punkt. W tej sytuacji nie ma mowy o jakimkolwiek przetrwaniu.
Obecnie pomysł podróżowania w czasie i przestrzeni przy wykorzystaniu czarnej dziury lub tunelu czasoprzestrzennego to koncepcja tylko i wyłącznie teoretyczna i nie ma odzwierciedlenia w rzeczywistości. Naukowcy są zdania, że nie istnieje i jeszcze długo nie będzie istnieć technologia umożliwiająca zbudowanie tzw. wehikułu czasu. Obecne koncepcje zaprzeczają jakiejkolwiek możliwości jego zbudowania.
Polecamy również …
(1) Astronomy.com / „Could you survive falling into a black hole? It depends.”
(2) Britannica.com / „intergalactic medium”
