09 июля 2022 в 8:00
Автор: Ян Альшевский

Земля спагеттифицируется. Что если рядом с нашей планетой появится черная дыра? А внутри?

В 2020 году группа ученых из Европейской южной обсерватории (ESO) обнаружила совсем неподалеку от Земли намек на черную дыру. Местом ее обитания, как предполагалось, стала звездная система HR 6819. Она находится всего в 1100 световых годах от Солнечной системы, что по астрономическим меркам совсем немного. Весу добавляло и то, что это был бы первый случай, когда всепоглощающее нечто расположилось в наблюдаемой невооруженным глазом области космоса.

Продолжаем давать простые ответы на сложные вопросы

Ранее мы изучили возможность включить фары на скорости света, рассуждали на тему, сработает ли кока-кола против ржавчины, почему птиц и электриков не бьет током, когда они сидят на проводах, что будет, если Луна упадет на Землю, почему перец острый, действительно ли горячая вода замерзает в холодильнике быстрее, чем холодная, почему в СВЧ-печи взрываются яйца, почему вода кипит в вакууме и взрывается при сильном нагреве, почему человек дергается во сне и можно ли хранить батарейки в холодильнике.

Есть ли черные дыры поблизости от Земли?

Черная дыра в HR 6819 из первоначально считавшейся тройной системы также стала бы самой маленькой из известных. Предположение о наличии черной дыры появилось после наблюдений за ее соседом — красным гигантом. Казалось, что-то тянет звезду, меняет ее форму и влияет на орбиту. Выдвинули гипотезу: черная дыра совсем небольшая — с массой в пятую часть нашего Солнца.

В том же году вышло еще одно исследование за авторством коллег астрономов из ESO. Джулия Боденштайнер из Лёвенского католического университета предположила, что HR 6819 является все же двойной звездной системой, никакой черной дыры там нет, а все дело в незаметной второй звезде, отъедающей бока соседки. Для этого феномена есть даже название: звездный вампиризм.

В итоге ученые объединили усилия, чтобы разобраться в вопросе. Важно отметить, что первое предположение было сделано на основании данных, полученных относительно небольшим телескопом. А для проверки гипотезы воспользовались Очень большим телескопом (да, он так и называется — Very Large Telescope, VLT). Тогда-то все и стало на свои места: звезды две, черной дыры нет — показалось.

Но если бы черная дыра все же появилась неподалеку от Земли... Не в 1000 световых лет, а ближе? Не исключено, что исчезающе малая вероятность такого развития событий возможна. Но ученые спешат успокоить: в ближайшие пять миллиардов лет такого не произойдет — Солнце поглотит Землю раньше.

Те же, что в «пригороде» (например, V616 Mon в созвездии Единорога в 3000 световых годах), находятся слишком далеко, чтобы оказать какое-то влияние на землян. К тому же V616 Mon совсем невелика — она относится к черным дырам звездных масс, «вес» которых измеряется единицами и десятками масс Солнца (есть еще сверхмассивные — с массами до 10 в 11-й степени).

Сверхмассивная черная дыра и в центре для оценки масштаба — Солнечная система. Фото: reddit

На картинках Солнечная система кажется совсем компактной, однако в реальности это просто невообразимые расстояния. По словам Джонатана Зераке из Университета Клемсона, крупная черная дыра звездной массы (30 единиц, например) должна появиться внутри орбиты Нептуна, чтобы оказать гравитационное влияние на Землю, и около Юпитера, чтобы гравитационное влияние на нашу планету сравнялось с солнечным.

Что делает черная дыра и как ее разглядеть

«Фишка» черной дыры заключается в том, что гравитация вокруг нее настолько сильна, что избежать притяжения не может ничто: в ловушку попадает даже свет, не говоря о материи. Все это затягивается в одну очень плотную точку, получившую название «сингулярность». Увидеть ее мы не можем, так как точка прячется под горизонтом событий (вероятно, она как суслик). А еще она умеет петь:

Хотя не можем мы увидеть и саму черную дыру, зато можно фиксировать эффект гравитационной линзы: проходя перед видимыми объектами (звездами) по отношению к наблюдателю, черная дыра меняет направление распространения электромагнитного излучения. На самом деле любой действительно крупный космический объект (звезда, скопление галактик) может стать причиной появления «линзы», но она проявляется отчетливей вокруг черной дыры за счет ее огромной массы.

Визуализацию происходящего можно увидеть в фильме «Интерстеллар», а недавно технический арт-директор Gearbox Райан Джеймс Смит и научно-популярный канал ScienceClic представили математически верную модель черной дыры на базе Unreal Engine 5. К слову, на ее создание ушло около полутора лет.

Черная дыра рядом с Землей

Но вот в гипотетической реальности черная дыра все же пробралась внутрь лунной орбиты. Что тогда? Первый эффект будет подобным тому, который возник бы при приближении естественного спутника к планете: она начнет менять свою форму на вытянутую в сторону надвигающейся массы. Разница в том, что в случае черной дыры все будет происходить очень быстро. Она натурально сорвет с Земли атмосферу и воду, в космос устремятся все незакрепленные объекты, а за ними — деревья, почва, горы и так далее.

Разогретые за счет деформации внутренности планеты потянутся вслед за уже улетевшим. Вся материя превратится в ионизированный газ, который вольется в аккреационный диск, но и там просуществует недолго: в течение короткого времени черная дыра поглотит останки. «Вероятно, последует короткая вспышка жесткой радиации, которую через миллион-другой лет зафиксируют инопланетные астрономы», — говорит Джонатан Зераке. К слову, аккреационный диск появляется и вокруг готовящихся к рождению звезд, однако обычно он генерирует менее интенсивную радиацию: трение невелико.

Существует гипотеза, что в случае быстрого приближения к черной дыре возможно появление феномена, который прозвали «спагеттификация». Термин как нельзя лучше указывает на грозящее: объекты у горизонта событий, где со временем и пространством происходят странные вещи, начнут растягиваться в сторону огромной массы, превращаясь в длинные «макароны» из субатомных частиц. Неважно, с какой стороны начнет растягиваться ваше тело: с головы или ног — это произойдет стремительно. Хотя не обязательно искать черную дыру, чтобы пережить «намакаронивание»: можно найти любой другой космический объект с большой массой (нейтронная звезда подойдет).

Звучит мнение, что спагеттификация — это характерное для нахождения рядом с черной дырой состояние, а объект или субъект, покинув горизонт событий (вероятно, выйдя с другой стороны или будучи выдернутым из него Халком), вернется к своей прежней форме. Против этой теории говорит то, что при «растяжении» любой предмет превращается в итоге в поток частиц и возродиться нет шансов даже у Удлиняющегося человека из вселенной DC Comics.

И наконец, якобы есть зависимость между вероятностью спагеттификации человека и размером черной дыры: чем меньше масса дыры, тем выше вероятность «растянуться» на пару сотен километров. То есть при встрече с супермассивной черной дырой астронавт выживет, так как начало горизонта событий далеко от сингулярности внутри и разницы между силами, тянущими голову и ноги, не будет…

Что если небольшая черная дыра столкнется с Землей

Помимо внезапного появления черной дыры рядом с Землей, обсуждают и сценарий встречи с таким объектом: пролетал мимо, врезался в нашу планету. Причем небольшой, размером с астероид.

Если черная дыра заденет Землю по касательной, в лучшем случае произойдет пара катаклизмов, исчезнет определенная часть планеты и населения, а человечество восстановится. В более реалистичном и пессимистичном сценариях черная дыра пройдет внутрь планеты, проделав в ней отверстие. Постепенно, реагируя на гравитацию Земли, черная дыра начнет замедляться, генерируя все больше тепла: по словам ученых, аналогичный объем тепла выделила бы километровая космическая «скала», ударив в планету.

Останется только завидовать динозаврам, так как помимо тепловой энергии будет выделяться жесткая радиация. Но на деле все еще хуже.

А если положить малюсенькую черную дыру в центр Земли?

По большому счету, что черная дыра размером с монету, что с астероид — результат тот же. Вначале она начнет активно поглощать материю вокруг, сжимая огромные ее объемы в одной точке и потому выделяя много тепла, рентгеновское и гамма-излучение и все остальные известные.

Первыми признаками того, что внутри Земли поселилась черная дыра, станет увеличение гравитации в зависимости от ее массы: если «монетка» весит как наша планета, то и мы станем тяжелее раза в два (у вас будет около миллионной доли секунды, чтобы прочувствовать это). Дальнейшее случится не менее быстро: за счет ионизации и иных процессов внутренности планеты начнут к тому же испаряться, превращаясь в плазму из-за воздействия тепла и радиации.

Наш шарик будет увеличивать количество оборотов вокруг оси, процесс поглощения черной дырой материи чуть замедлится. Но не остановится. Вскоре и внешние слои земной коры испарятся со всем, что есть на поверхности, а получившаяся плазма устремится в космос. Со стороны, вероятно, это будет выглядеть как зрелищный взрыв: ведь около половины поглощенной материи трансформируется в энергию.

Сколько это продлится? Мгновение.

Читайте также:

компактная для ПК, механическая, Akko CS Lavender Purple, ход тактильный, пластик, интерфейс подключения - USB, цвет белый/оранжевый/серый
игровая для ПК, механическая, Outemu Blue, ход с кликом, пластик, интерфейс подключения - USB, подсветка, влагозащита, цвет черный
игровая для ПК, механическая, HyperX Red, ход линейный, полностью металлическая, интерфейс подключения - USB, подсветка, цвет черный
игровая для ПК, механическая, Gateron Red, ход линейный/без клика, пластик, интерфейс подключения - USB, подсветка, цвет черный

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner запрещена без разрешения редакции. ng@onliner.by

Автор: Ян Альшевский