Черная дыра не просто убивает: что произойдет с человеком после падения внутрь

Именно поэтому вопрос "что будет, если человек упадет в черную дыру" так упорно не выходит из головы. Оно вроде бы детское, но ответ на него ведет прямо к самым сложным вещам в физике: гравитации, времени, пространству, горизонту событий и той границе, за которой привычные правила перестают действовать. Финал такого путешествия в любом случае не будет благополучным, сообщает 24 Канал.

Читайте также В 25-метровом туннеле обнаружили неизвестное существо: оно цеплялось за стены, наука о нем не знала

Что такое черная дыра и откуда она берется?

Черная дыра – это участок пространства-времени с настолько сильной гравитацией, что из него не может вырваться даже свет. Именно поэтому ее нельзя увидеть напрямую, как планету или звезду. BBC Earth объясняет, что черные дыры могут образовываться после смерти массивных звезд. Когда ядро такой звезды остается слишком тяжелым – примерно более чем в три раза массивнее Солнца, – гравитация превосходит другие силы, и остаток сжимается в черную дыру.

Что увидит человек перед падением в черную дыру / Фото

Существует несколько типов черных дыр. Самые маленькие – звездной массы, они могут иметь массу от нескольких до сотни масс Солнца. Самые большие – сверхмассивные, с массой в миллионы или даже миллиарды масс Солнца. Такие объекты, как полагают астрономы, находятся в центрах многих галактик. В центре нашей галактики тоже есть сверхмассивная черная дыра – Стрелец A. Ее масса составляет примерно 4,31 миллиона масс Солнца, а размер оценивают примерно в 44 миллиона километров.

Черные дыры важны не только потому, что их название звучит устрашающе. Они помогают объяснять движение звезд, поведение галактик и проверять пределы физики. Там, где начинается черная дыра, теория относительности Эйнштейна сталкивается с квантовой механикой – и наука до сих пор не имеет всех ответов.

Что произойдет еще до падения внутрь?

Представим, что человек или космический корабль подошли слишком близко к черной дыре. Опасность начинается не обязательно с самого горизонта событий. Как объясняет астроном доктор Эд Блумер в материале Royal Museums Greenwich, вокруг многих черных дыр находится аккреционный диск – вещество, спиралью падающее в черную дыру.

Это газ, пыль, обломки и все, что оказалось поблизости. Звучит почти красиво, но на самом деле это одна из самых опасных зон во Вселенной. Частицы в таком диске трутся друг о друга, нагреваются и излучают огромное количество энергии. В случае с черными дырами это могут быть мощные рентгеновские и гамма-лучи. То есть еще до самого "падения" человек мог бы получить смертельную дозу излучения.

Если черная дыра активна, с ярким аккреционным диском или струями вещества, шансов там практически нет. Это также объясняет еще одну странную вещь: когда объект приближается к черной дыре, его сигналы для удаленного наблюдателя меняются. Свет и радиоволны как бы "растягиваются" до более длинных волн. Это называется гравитационным красным смещением.

У черной дыры есть точка невозврата / Фото unsplash

Для наблюдателя, находящегося на расстоянии, человек возле черной дыры начал бы как бы замедляться. Его сигналы становились бы все слабее и краснее, пока почти не исчезли бы. А для самого человека время шло бы нормально. И это одна из самых причудливых частей истории: разные наблюдатели увидели бы разную картину одного и того же события.

Почему человека можно превратить в "спагетти"?

Самое известное слово в этой теме – спагеттификация. Оно звучит почти шутливо, но описывает очень жестокий процесс. Спагеттификация возникает из-за приливных сил. Если человек падает ногами вперед, то ноги будут ближе к черной дыре, чем голова. Из-за этого гравитация будет тянуть их сильнее.

Разница может стать настолько большой, что тело начнет растягиваться вдоль направления падения и сжиматься по бокам. Описывают это примерно так: гравитация черной дыры одновременно растягивала бы человека и сжимала его, превращая в длинную тонкую форму. Именно поэтому процесс и получил такое название. Но есть важный нюанс. Спагеттификация не всегда начинается в одном и том же месте.

Возле небольшой черной дыры звездной массы приливные силы были бы настолько резкими, что человека разорвало бы еще до пересечения горизонта событий. Возле сверхмассивной черной дыры ситуация может быть иной. Там горизонт событий значительно больше, а разница в гравитации между головой и ногами на этой границе может быть меньше. Теоретически человек мог бы пересечь горизонт событий, не почувствовав мгновенного разрыва. Это лишь означает, что самое страшное могло бы произойти чуть позже. После пересечения горизонта событий все направления ведут к центру черной дыры. Для самого человека падение продолжается дальше – в сторону сингулярности, то есть области, где, согласно современным представлениям, плотность становится чрезвычайно высокой, а наши физические теории перестают работать нормально.