Mis juhtub, kui satud musta auku

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 03:53

Kui astronaut läheneb mustale augule, pole tema väljavaated kuigi eredad.

Ühesõnaga ta sureb. Täpsemalt – pole täpselt teada, mis saab. Teadus võib ainult oletada. Aga midagi eriti meeldivat ei tule, uskuge mind.

Aupaklikul kaugusel käitub must auk sarnase massiga tähena – selle ümber saab siseneda stabiilsele orbiidile ja seal aastaid tiirelda. Teadlaste sõnul võivad seal eksisteerida isegi asustatud planeedid. Kuid mida lähemale augule jõuate, seda rohkem probleeme tekib.

Kiirgus tapab inimese

Kui usute, et must auk kahjustab inimest alles siis, kui ta ületab sündmuste horisondi (augu ümber olev piir, mille tõttu ei saa isegi valgus tagasi pöörduda), siis eksite. Raskused algavad palju varem ja sõna otseses mõttes surmavad.

Mustad augud on harva üksi. Reeglina ümbritseb neid tohutu hunnik ainet - gaas, mis jäi pärast augu hammustamist mõne tähe poolt. Gaas lendab orbiidil tohutu kiirusega, nii et sellel on koletu kineetiline energia ja see kuumeneb hiiglaslike temperatuurideni.

Seda musta augu ümber kiiresti pöörlevat ja põletavalt kuuma asja nimetatakse akretsioonikettaks.

Tähtedevahelised vaatajad teavad, milline peaks akretsiooniketas välja nägema. Must auk ise on nähtamatu, kuna see neelab kogu sellele langeva valguse, kuid selle ümber olevat aine keerist on näha. Just akretsiooniketas on helendav oranž asi, mille Event Horizon Telescope teleskoobid 2019. aasta aprillis jäädvustasid.

Mustade aukude akretsioonikettad kiirgavad võimsat elektromagnetkiirgust. Röntgen- ja gammakiirguse energia on miljon miljonit korda suurem kui nähtava valguse energia.

Lisaks võib must auk ise teoreetiliselt kiirata ka Hawkingi kiirgust. Tõsi, astrofüüsikud pole selles veel kindlad ja kiirgusvõimsus on tühine.

Kõik need laetud osakeste vood, mida must auk sadade valgusaastate jooksul enda ümber laiali ajab, ei lisa tõenäoliselt tervist. Taevakeha lõpetab inimese isegi tavalise kiirgusega lähenemisel, ilma ruumi ja aja moonutuste topoloogia rikkumisi kasutamata.

Selle põletab akretsiooniketta asi

Oletame, et astronaut hoolitses eelnevalt kiirgusohutuse eest – pani näiteks skafandri peale ühe meetri paksuse pliivoodriga mantli. Ja otsustades välja selgitada, mis on musta augu salapärases sügavuses, jätkab vabalangemist selle poole.

Kuid teadlast ootab ees veel üks takistus, nimelt: meile juba tuttav akretsiooniketas. See koosneb väga kuumast gaasist.

Ketas kuumeneb, kui gaasiosakesed põrkuvad üksteisega, tehes musta augu ümber meeletu kiirusega ringe. Kineetiline energia muundub soojusenergiaks ja see läheb nii hästi – keskmise musta augu läheduses olev aine võib kuumeneda miljoneid või isegi triljoneid kelvineid. See on veidi kõrgem kui näiteks meie Päikese temperatuur – pinnal 5778 K, tuumas 15 miljonit K.

Tõenäoliselt ei tasu meelde tuletada, et läbi hõõguva plasma voogude lennata pole ohutu. Kui inimest kiiritus ei tapa, siis kõrge temperatuur.

Üldiselt kuuluvad galaktikate keskpunktides paiknevate ülimassiivsete mustade aukude akretsioonikettad kosmose heledamate objektide hulka. Neid nimetatakse "kvasariteks". Neist kuumim, J043947.08 + 163415.7, röstib nagu Päike 600 triljonit tavalist kollast kääbust, kui nad vandenõu pidasid ja korraga räägiksid.

Muide, mustad augud saadavad perioodiliselt universumisse relativistlikke jugasid ehk jugasid - plasmavooge valguselähedase kiirusega, tavaliselt paarikaupa, mis on suunatud poolustelt vastassuundadesse.

Astrofüüsikud vaidlevad endiselt selle üle, miks see nii juhtub, kuid tundub, et augu ümber olevad magnetväljad teevad akretsiooniketta gaasiga midagi huvitavat. Jet võib katkematult pursata 10–100 miljonit aastat.

Niisiis peab inimene musta auku kukkudes vältima selle poolusi, et mitte sattuda relativistlike joade alla.

See spageteerib

Eelnevat silmas pidades on ilmselt kõige parem reisida musta auku ilma akretsioonikettata. Neid juhtub ka – kui naabruses pole ühtegi tähte, kust gaasi pumpada. See tähendab, et auk on nad kõik juba ohutult alla neelanud.

Näiteks Markarian 1018 galaktika keskmes asuv must auk imes endasse kogu ümbritseva aine ja jäi läheduses ilma gaasita. Astrofüüsikud nimetavad selliseid auke nälgimiseks. Vaesed asjad.

Või ülimassiivne auk Sagittarius A meie Linnutee keskel – sellel on äärmiselt väike, märkamatu ketas 1.

2.. Seetõttu on tal nii raske silma peal hoida.

Üldiselt on täiesti võimalik läheneda musta augu sündmuste horisondile ilma kuuma plasma voogudega kokku puutumata.

Järgmised astronaudi probleemid sõltuvad musta augu suurusest.

Kui inimene kukub objektile, mille mass on näiteks umbes üks päikesemass (332 946 korda suurem kui Maa mass), siis see juhtub nii.

Sellele huvitavale taevakehale lähenedes suureneb ka gravitatsioonijõud, millega see inimest mõjutab. Teatud kaugusel aukust selgub, et jalgade gravitatsioon on mitu korda suurem kui pea gravitatsioon. Seda erinevust nimetatakse "tõusujõuks".

Selle jõu mõju tulemusi kirjeldab füüsik Neil DeGrasse Tyson raamatus "Surm mustas augus ja muud väikesed kosmilised mured".

Esiteks rebivad musta augu tõusujõud astronaudi pooleks täpselt keha keskel (kui ta muidugi kukub auku nagu sõdur, mitte külili). Siis rebib ta oma jalad ja torso pooleks. Siis jälle. Ja nii geomeetrilises progressioonis, kuni isegi aatomid, millest ohver tehakse, lagunevad elementaarosakesteks. Siis jääb kogu see osakeste voog sündmuste horisondi taha.

Maa tekitab ka teie kehale tõusulaine, kuid mitte piisavalt, et teid lahti rebida, nii et ärge muretsege.

See on kõik. Nähtust kutsutakse naljatamisi "spagettimiseks". Tavaliselt spagetseerivad mustade aukude loodete jõud tähti, kuid nad saavad hakkama ka inimestega.

Siiski on üks hoiatus.

Midagi kohutavat juhtub, aga me ei tea, mis täpselt

Nagu Neil Tyson selgitab, suurenevad loodete jõud, mida rohkem on objekti suurus augu keskpunkti kauguse suhtes. See tähendab, et keskmise suurusega must auk rebib astronaudi tükkideks ja jaguneb aatomiteks isegi lähenemisel.

Kuid kui must auk on piisavalt massiivne ja tohutu raadiusega, hakkavad selle loodete jõud rändurit venitama pärast seda, kui ta ületab sündmuste horisondi.

Samas võib inimene ilmselt isegi ellu jääda, ütleb füüsik Leo Rodriguez, sest sündmuste horisont pole füüsiline barjäär, vaid lihtsalt musta augu gravitatsioonilise mõju piir, millelt ei pääse isegi valgus.

Vahetult enne horisondi taha kukkumist võib rändajal olla aega näha, kuidas kogu ümbritsevate tähtede valgus moondub ja kahaneb seejärel tagapool punktini, mis muutub esmalt punaseks, seejärel valgeks ja seejärel siniseks. See on tingitud augu gravitatsiooni mõjust mööduva valguse lainepikkustele (seda nimetatakse "siniseks nihkeks").

Kuid keegi ei oska täpselt öelda, mis horisondi taga juhtub. Probleem on selles, et füüsikaseadused, millega oleme harjunud, seal ei tööta. Seetõttu saavad teadlased ainult oletada, mis mustas augus ainega juhtub.

Tõenäoliselt spagaatib inimene Neil Tysoni sõnul turvaliselt, lihtsalt mitte enne sündmuste horisonti, vaid selle taga. Siis langeb rändurist järelejäänu singulaarsusse – lõpmatu tihedusega ruumipiirkonda augu keskel. Siin.

Nii et nende tütrele ei saadeta raamaturiiuleid ja morsekoodisõnumeid minevikust nagu Interstellaris.