Poate fi periculos - poate fi multă distracție! Aceasta este părerea unuia dintre cei mai importanți astrofizici din Statele Unite și cu o reflecție inteligentă asupra posibilităților pe care oamenii le-ar putea avea dacă ar fi transportate în imediata apropiere a unei găuri negre supermasive. El a sugerat că progresele în dezvoltarea motoarelor spațiale ne-ar putea permite să organizăm „cercetarea de teren” a celei mai apropiate astfel de găuri.
Începând cu anii 90, știm că planetele pot orbita pulsars, obiecte incredibil de dense create de explozii puternice de stele. Ar fi rezonabil să presupunem că acestea pot roti în jurul găurilor negre, care, în mod surprinzător ar putea părea mulți, au o influență mai mică asupra mediului lor decât pulsarii. Unele dintre aceste planete pot avea chiar viață, deoarece multe lucruri vii pe Pământ, după cum știm, s-au adaptat la condiții extreme, inclusiv temperaturi foarte ridicate și joase, medii acide, saline și chiar radioactive.
Planetele locuite pot fi găsite în apropierea găurilor negre supermasive, care sunt situate în centrul majorității galaxiilor. Propria noastră galaxie, Calea Lactee, adăpostește o gaură neagră cu o masă egală cu masa de patru milioane de stele combinate. Cea mai stabilă orbită circulară stabilă (SVUKO) a acestui obiect, cunoscută sub numele de Sgr A * (Săgetătorul A *), este aproximativ egală cu orbita în care Mercur se mișcă în jurul soarelui nostru.
Cum ar fi să trăiești pe o astfel de planetă?
Înainte de a vorbi despre numeroasele pericole pentru viață lângă o gaură neagră, să ne uităm la beneficii. Dacă civilizațiile apar sau migrează în apropierea găurilor negre, ce lucruri interesante și utile pot face acolo? Cele 10 cele mai bune opțiuni vin în minte:
- Folosiți gaura neagră ca sursă de energie curată, aruncând deșeurile în pâlnia discului de acumulare, în jurul căreia se învârte vortexul de materie. Până la 42% din masa proprie a deșeurilor poate fi transformată în radiații la gaura neagră SVUKO care se rotește cu viteză maximă.
- Conectați un fel de mecanism de inginerie la axa de rotație a găurii negre precum o volantă uriașă din care poate fi colectată energia.
- Plimbați-vă pe vele de fotoni de-a lungul jeturilor relativiste la o viteză apropiată de viteza luminii.
- Tinerețe prelungită vizitând saloane de înfrumusețare situate în apropierea orizontului unei găuri negre, unde timpul curge mai lent ca urmare a redshift-ului gravitațional.
- Bucurați-vă de vederea întregului univers, reflectat în mod bizar în imaginile lentilelor gravitaționale din jurul găurii negre.
- Deschide un parc de distracții pe așa-numita „sferă fotonică”, unde te poți juca cu diverse efecte relativiste, de exemplu, te vezi din spate, privind direct în față, în timp ce lumina se apleacă în jurul unei găuri negre.
- Ia totul de la noi posibilități de mișcare în spațiu. Așadar, când în miliarde de ani Calea Lactee se contopește cu nebuloasa vecină Andromeda, două găuri negre din centrul lor se vor uni într-un sistem binar solid, un fel de catapulta gravitațională care poate lansa stele și planete cu viteza luminii, după cum explică autorul acestui material în două articole scrise co-autor cu James Guillochon. Agențiile de turism vor putea vinde bilete pentru călătorii incredibile către planetele catapulte care vor traversa întregul univers.
- Trimiteți criminalii în gaura neagră drept cea mai sigură închisoare cu pedeapsa cu moartea prin singularitate. Durata de viață a prizonierilor va depinde de masa găurii negre. Cu cât o crimă este mai puțin gravă, cu atât gaura lor neagră va fi mai masivă și cu atât vor putea trăi în afara „zidurilor închisorii”, care va fi considerată orizontul găurii negre.
- Utilizați unde gravitaționale emise de obiecte mici care orbitează o gaură neagră ca mijloc de comunicare. Astfel de semnale nu pot fi blocate de niciuna dintre formele cunoscute ale materiei.
- Testați aspectele de bază ale gravitației cuantice trimitând grupuri de fizicieni experimentali și experți în teoria corzilor în excursii organizate.
Principalul pericol pentru astronauții care încearcă să stăpânească aceste activități provine din forțele de maree. Așa cum a subliniat Albert Einstein în faimosul său experiment de gândire, cine se află în interiorul unui ascensor în cădere sau al unei nave spațiale în cădere liberă va experimenta absența gravitației. Însă orice diferență de accelerație gravitațională între cap și picioare i-ar putea smulge ușor corpul. Forțele mareale ar fi o condamnare la moarte în apropierea masei stelare a unei găuri negre, dar nu reprezintă o amenințare pentru corpul uman în spațiul mai extins în jurul unei găuri negre supermasive, cum ar fi Săgetătorul A *.
În consecință, densitatea materiei necesare pentru apariția unei găuri negre este într-o relație liniară cu curbura sa spațiu-timp. Gurile negre cu masă mică se formează atunci când miezul unei stele masive se prăbușește până la densități cu mult peste cea a unui nucleu atomic. Dar pentru o gaură supermasivă, mult mai rară, este suficient să umpli orbita Jupiterului cu apă lichidă. Pare simplu, dar acest proiect de inginerie nu este posibil, deoarece ar necesita o cantitate de apă de până la 100 de milioane de sori. Ei bine, căldura care va fi eliberată în procesul de turnare a apei ar arde toate instalațiile de infrastructură adiacente.
Într-adevăr, căldura degajată în timpul compactării unei găuri negre supermasive reprezintă o amenințare semnificativă pentru civilizațiile care ar putea fi localizate în centrul galaxiilor. În articolul nostru comun cu John Forbes, am arătat că o parte semnificativă a planetelor din univers își poate pierde atmosfera și oceanele, ceea ce se poate evapora datorită faptului că la un moment dat în existența lor se aflau în apropierea nucleului galactic.
Video promotional:
Pentru prima oară în istoria umană, avem tehnologia de a captura imagini cu găuri negre supermasive din centrul Căii Lactee și a galaxiei eliptice gigantice M87 pe fundalul unei acumulări luminoase de gaz în spatele lor. Prima imagine de acest fel va fi publicată pe parcursul anului.
În cadrul unei conferințe din 2018 în cadrul conferinței de Black Hole Initiatives, un centru interdisciplinar pentru cercetarea găurilor negre la Harvard, am sugerat că progresele ulterioare în propulsia spațială ne pot permite să studiem în teren o gaură neagră din apropiere. Acest lucru va oferi o oportunitate excelentă de a încerca una dintre activitățile de mai sus - și poate de a face schimb de note cu privire la gravitația cuantică cu unii turiști din alte civilizații care au tabărat deja acolo.
Abraham Loeb este președinte al departamentului de astronomie al Universității Harvard, director fondator al inițiativei Harvard Black Hole și director al Institutului de Teorie și Calcul al Centrului de Astrofizică Harvard-Smithsonian. El prezidează, de asemenea, consiliul consultativ pentru proiectul Hot Breakthrough Stars.
