Què passa si cau en un forat negre

2024 Autora: Malcolm Clapton | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 03:49

Si un astronauta s'acosta a un forat negre, les seves perspectives no són gaire brillants.

En resum, morirà. Més detallat: no se sap exactament què passarà. La ciència només pot especular. Però no hi haurà res especialment agradable, creieu-me.

A una distància respectuosa, el forat negre es comporta com una estrella de massa similar: podeu entrar en una òrbita estable al seu voltant i girar-hi durant anys. Segons els científics, fins i tot hi poden existir planetes habitats. Però com més us acosteu al forat, més problemes hi haurà.

La radiació matarà una persona

Si creieu que un forat negre només farà mal a una persona quan travessa l'horitzó d'esdeveniments (la frontera al voltant del forat, per la qual ni tan sols la llum no pot tornar), aleshores us equivoqueu. Les dificultats començaran molt abans, i literalment mortals.

Els forats negres poques vegades estan sols. Com a regla general, estan envoltats per una gran pila de matèria: gas, que va quedar després que el forat fos mossegat per una estrella. El gas vola en òrbita a una velocitat tremenda, de manera que té una energia cinètica monstruosa i s'escalfa a temperatures gegantines.

Aquesta cosa que gira ràpidament i que es incinera al voltant d'un forat negre s'anomena disc d'acreció.

Els espectadors interestel·lars saben com hauria de ser un disc d'acreció. El forat negre en si és invisible, ja que absorbeix qualsevol llum que hi cau, però es veu el remolí de matèria que l'envolta. És el disc d'acreció que és la cosa taronja brillant que els telescopis Event Horizon Telescope van capturar l'abril de 2019.

Els discos d'acreció dels forats negres emeten una potent radiació electromagnètica. L'energia dels raigs X i dels raigs gamma és un milió de milions de vegades més gran que la de la llum visible.

A més, teòricament, el propi forat negre també pot emetre radiació Hawking. És cert que els astrofísics encara no estan segurs d'això i el poder de radiació és insignificant.

Tots aquests corrents de partícules carregades, que el forat negre dispersa durant centenars d'anys llum al seu voltant, és poc probable que afegeixin salut. El cos celeste acabarà amb una persona fins i tot en aproximació amb radiació ordinària, sense recórrer a violacions de la topologia de les distorsions espacials i temporals.

Serà cremat per la matèria del disc d'acreció

Suposem que l'astronauta es va ocupar de la seguretat de la radiació per endavant; per exemple, es va posar un abric folrat de plom d'un metre de gruix sobre un vestit espacial. I, decidit a esbrinar què hi ha a les misterioses profunditats del forat negre, segueix caient lliurement cap a ell.

Però un altre obstacle li espera a l'investigador, és a dir: el disc d'acreció que ja ens és familiar. Consisteix en un gas molt calent.

El disc s'escalfa quan les partícules de gas xoquen entre elles, fent cercles a una velocitat vertiginosa al voltant del forat negre. L'energia cinètica es transforma en energia tèrmica, i ho fa tan bé: la matèria prop d'un forat negre mitjà pot escalfar milions o fins i tot bilions de Kelvin. Això és lleugerament superior, per exemple, a la temperatura del nostre Sol: 5.778 K a la superfície, 15 milions K al nucli.

Probablement, no val la pena recordar que no és segur volar a través de corrents de plasma incandescent. Si una persona no mor per radiació, llavors una temperatura alta.

En general, els discos d'acreció dels forats negres supermassius al centre de les galàxies es troben entre els objectes més brillants de l'espai. S'anomenen "quasars". El més calent de tots, J043947.08 + 163415.7, rosteix com 600 bilions de nanes grogues normals com el Sol, si conspiraven i parlaven alhora.

Periòdicament, per cert, els forats negres envien a l'Univers dolls relativistes, o dolls, corrents de plasma a una velocitat propera a la llum, generalment per parelles, dirigides des dels pols en direccions oposades.

Els astrofísics encara estan debatent per què passa això, però sembla que els camps magnètics al voltant del forat estan fent alguna cosa interessant amb el gas del disc d'acreció. El jet pot entrar en erupció contínua durant 10 a 100 milions d'anys.

Per tant, en caure sobre un forat negre, una persona ha d'evitar els seus pols, per no caure sota els dolls relativistes.

S'espaghettiza

Tenint en compte l'anterior, probablement el millor sigui viatjar a un forat negre sense disc d'acreció. Això també succeeix, si no hi ha estrelles al barri des de les quals pugueu bombar gas. És a dir, el forat ja els ha empasat tots amb seguretat.

Per exemple, el forat negre al centre de la galàxia Markarian 1018 va aspirar tota la matèria que l'envoltava i es va quedar sense gas a prop. Els astrofísics anomenen aquests forats morint de fam. Pobres coses.

O el forat supermassiu Sagitari A al centre de la nostra Via Làctia: té un disc 1 extremadament petit i imperceptible.

2.. Per això és tan difícil vigilar-la.

En general, és molt possible apropar-se a l'horitzó d'esdeveniments d'un forat negre sense xocar amb corrents de plasma calent.

Els problemes que tindrà l'astronauta a continuació dependran de la mida del forat negre.

Si una persona cau sobre un objecte que té una massa d'aproximadament una massa solar (332.946 vegades la massa de la Terra), això és el que passarà.

A mesura que ens acostem a aquest interessant cos celeste, la força de gravetat amb què afecta una persona també augmentarà. A una certa distància del forat, resulta que la gravetat a les cames serà moltes vegades més gran que la gravetat al cap. Aquesta diferència s'anomena "força de marea".

Els resultats de la influència d'aquesta força els descriu el físic Neil DeGrasse Tyson al llibre "La mort en un forat negre i altres petits problemes còsmics".

En primer lloc, les forces de marea del forat negre trencaran l'astronauta per la meitat exactament al mig del cos (si, és clar, cau al forat com un soldat, i no de costat). Llavors es trencarà les cames i el tors per la meitat. Una altra vegada. I així en una progressió geomètrica, fins que fins i tot els àtoms a partir dels quals es fa la víctima es descomponen en partícules elementals. Aleshores, tot aquest corrent de partícules estarà més enllà de l'horitzó d'esdeveniments.

La terra també crea una força de marea sobre el teu cos, però no suficient per trencar-te, així que no et preocupis.

Això és tot. El fenomen s'anomena en broma "espaguetificació". Normalment, les forces de marea dels forats negres espaguetitzaran les estrelles, però també faran front als humans.

Tanmateix, hi ha una advertència.

Passarà alguna cosa terrible, però no sabrem què exactament

Les forces de marea, com explica Neil Tyson, augmenten més la mida de l'objecte en relació amb la distància al centre del forat. Això vol dir que un forat negre de mida mitjana trencarà l'astronauta a trossos i es dividirà en àtoms fins i tot en apropar-se.

Però si el forat negre és prou massiu i amb un radi enorme, les seves forces de marea començaran a estirar el viatger després que travessi l'horitzó d'esdeveniments.

Al mateix temps, probablement, una persona fins i tot pot sobreviure, diu el físic Leo Rodríguez, perquè l'horitzó d'esdeveniments no és una barrera física, sinó simplement el límit de l'efecte gravitatori d'un forat negre, del qual ni tan sols la llum no pot escapar-ne.

Just abans de caure per l'horitzó, el viatger pot tenir temps per veure com es distorsiona tota la llum de les estrelles circumdants, i després es redueix fins a un punt enrere, que primer es tornarà vermell, després blanc i després blau. Això es deu a l'efecte de la gravetat del forat sobre les longituds d'ona de la llum que passa (això s'anomena "canvi al blau").

Però ningú pot dir exactament què passarà a l'horitzó. El problema és que les lleis de la física a les quals estem acostumats no hi funcionen. Per tant, els científics només poden suposar què passa amb la matèria al forat negre.

Molt probablement, segons Neil Tyson, una persona està fent espaguetis amb seguretat, només no abans de l'horitzó de l'esdeveniment, sinó darrere d'ell. Aleshores, el que queda del viatger caurà en una singularitat: una regió de l'espai amb densitat infinita al centre del forat. Aquí.

Així que no hi haurà prestatgeries ni missatges de codi Morse del passat enviats a la seva filla com a Interstellar.