Odată ce un obiect intră într-o gaură neagră, acesta nu-l mai poate părăsi. Indiferent cât de multă energie ai, nu te poți mișca niciodată mai repede decât viteza luminii și să traversezi orizontul evenimentelor din interior. Dar dacă încercați să păcăliți această mică regulă și să aruncați un obiect mic în orizontul evenimentelor, legându-l de unul mai masiv care poate părăsi orizontul? Este posibil să scoți ceva dintr-o gaură neagră cumva? Legile fizicii sunt stricte, dar trebuie să răspundă la întrebarea, este posibil sau nu. Ethan Siegel de la Medium.com sugerează că vom afla.
O gaură neagră nu este doar o singularitate superdensă și supermasivă, în care spațiul este curbat atât de puternic încât tot ce intră în interior nu mai poate ieși. Deși ceea ce ne gândim de obicei este o gaură neagră - mai exact - o regiune a spațiului din jurul acestor obiecte din care nici o formă de materie sau energie - și nici măcar lumina în sine - nu poate scăpa. Acest lucru nu este la fel de exotic pe cât s-ar putea crede. Dacă luați Soarele așa cum este și îl strângeți pe o rază de câțiva kilometri, veți obține aproape o gaură neagră. Și, deși Soarele nostru nu este amenințat cu o astfel de tranziție, există stele în Univers care lasă în urmă aceste obiecte misterioase.
Cele mai masive stele din univers - stele de douăzeci, patruzeci, o sută sau chiar 260 de mase solare - sunt cele mai albastre, mai fierbinți și mai strălucitoare obiecte. De asemenea, ard combustibil nuclear în adâncurile lor mai repede decât alte stele: într-un milion sau două milioane de ani în loc de multe miliarde ca Soarele. Când aceste miezuri interioare se epuizează fără combustibil nuclear, ele devin ostatici ale celor mai puternice forțe gravitaționale: atât de puternice încât, în absența presiunii incredibile de fuziune nucleară de care li se opun, se prăbușesc pur și simplu. În cel mai bun caz, nucleii și electronii câștigă atât de multă energie încât se îmbină într-o masă de neuroni conectați între ei. Dacă acest miez este mai masiv decât câțiva sori, acești neutroni vor fi suficient de densi și masivi pentru a se prăbuși într-o gaură neagră.
Deci, amintiți-vă, masa minimă pentru o gaură neagră este de mai multe mase solare. Găurile negre pot crește din mase mult mai mari, fuzionând împreună, devorând materia și energia și pătrunzând în centrul galaxiilor. În centrul Căii Lactee a fost găsit un obiect care este de patru milioane de ori mai mare decât masa Soarelui. Stelele individuale pot fi identificate pe orbita sa, dar nu se emite lumină de nici o lungime de undă.
Alte galaxii au găuri negre și mai masive, ale căror mase sunt de mii de ori mai mari decât a noastră și nu există o limită teoretică superioară pentru înălțimea lor. Dar există două proprietăți interesante ale găurilor negre care ne pot conduce la răspunsul la întrebarea pusă chiar de la început: este posibil să tragi ceva „pe lesă”? Prima proprietate se referă la ceea ce se întâmplă cu spațiul pe măsură ce gaura neagră crește. Principiul unei găuri negre este de așa natură încât niciun obiect nu poate scăpa de atracția gravitațională din regiunea spațiului, oricât de accelerat ar fi, chiar și în mișcare cu viteza luminii. Limita dintre locul în care un obiect poate părăsi gaura neagră și locul în care nu poate se numește orizont de eveniment. Fiecare gaură neagră o are.
În mod surprinzător, curbura spațiului este mult mai mică la orizontul evenimentelor lângă cele mai masive găuri negre și crește în cele mai puțin masive. Gândiți-vă la acest lucru: Dacă ar fi să „stați” la orizontul evenimentelor cu piciorul drept pe margine și cu capul înapoi la 1,6 metri de singularitate, forța v-ar întinde corpul - un proces numit spaghetificare. Dacă această gaură neagră ar fi aceeași ca în centrul galaxiei noastre, forța de tracțiune ar fi doar 0,1% din forța gravitațională de pe Pământ, în timp ce dacă Pământul însuși s-ar transforma într-o gaură neagră și ați sta pe ea, forța de tracțiune ar fi 1020 ori gravitația pământului.
Video promotional:
Dacă aceste forțe de tracțiune sunt mici la marginea orizontului de evenimente, ele nu vor fi mult mai mari în cadrul orizontului de evenimente, ceea ce înseamnă - având în vedere forțele electromagnetice care țin obiecte solide împreună - poate ne-am putea face treaba noastră: aruncați obiectul în orizontul de evenimente și aproape imediat scoate. Poti face asta? Pentru a înțelege, să ne uităm la ce se întâmplă chiar la granița dintre o stea de neutroni și o gaură neagră.
Imaginați-vă că aveți o bilă extrem de densă de neutroni, dar un foton de pe suprafața sa poate încă scăpa în spațiu și nu în mod necesar să se întoarcă la o stea de neutroni. Acum să plasăm un alt neuron la suprafață. Dintr-o dată, miezul nu mai poate rezista colapsului gravitațional. Dar, în loc să ne gândim la ceea ce se întâmplă la suprafață, să ne gândim la ceea ce se întâmplă în interior, unde se formează gaura neagră. Imaginați-vă un singur neutron format din quark și gluoni și imaginați-vă cum trebuie să se mute gluonii de la un quark la altul într-un neutron pentru ca schimbul de forțe să aibă loc.
Acum, unul dintre acești quarks este mai aproape de singularitatea din centrul găurii negre, iar celălalt este mai departe. Pentru ca schimbul de forțe să aibă loc - și pentru ca neutronul să fie stabil - gluonul la un moment dat trebuie să treacă de la quarkul apropiat la cel îndepărtat. Dar acest lucru este imposibil chiar și cu viteza luminii (iar gluonii nu au masă). Toate geodezii nule sau calea unui obiect care se mișcă cu viteza luminii va avea ca rezultat o singularitate în centrul găurii negre. Mai mult, ei nu vor merge niciodată mai departe de singularitatea găurii negre decât în momentul ejectării. Acesta este motivul pentru care neutronul din orizontul de evenimente al găurii negre trebuie să se prăbușească și să devină parte a singularității din centru.
Deci, să ne întoarcem la exemplul hamului: ai luat o masă mică, ai legat-o de un vas mai mare; nava este în afara orizontului evenimentelor și masa este scufundată. Când o particulă traversează orizontul evenimentelor, nu o poate părăsi din nou - nici o particulă, nici măcar lumină. Dar fotonii și gluonii rămân chiar particulele de care avem nevoie pentru a schimba forțele între particulele care se află în afara orizontului evenimentelor și, de asemenea, ele nu pot merge nicăieri.
Acest lucru nu înseamnă neapărat că cablul se va rupe; mai degrabă, singularitatea va trage pe întreaga navă. Desigur, forțele de maree în anumite condiții nu vă vor sfâșia, dar realizarea singularității va fi inevitabilă. Gravitația incredibilă și faptul că toate particulele din toate masele, energiile și viteza nu vor avea de ales decât să călătorească spre singularitate, asta se va întâmpla.
Prin urmare, din păcate, nu au găsit încă o ieșire din gaura neagră după ce au traversat orizontul evenimentelor. Puteți reduce pierderile și întrerupe ceea ce a ajuns deja în interior sau puteți rămâne în contact și vă puteți îneca. Alegerea depinde de tine.
Ilya Khel
