Може да е опасно - може да бъде много забавно! Това е мнението на един от водещите астрофизици в Съединените щати и с остроумие разсъждава върху възможностите, които хората биха могли да получат, ако бъдат транспортирани до околността на свръхмасивна черна дупка. Той предположи, че напредъкът в развитието на космическите двигатели може да ни позволи да организираме „полеви изследвания“на най-близката такава дупка.
От 90-те години на миналия век ние знаем, че планетите могат да обикалят орбита пулсари, невероятно плътни обекти, създадени от мощни експлозии на звезди. Би било разумно да се предположи, че те могат да се въртят около черни дупки, които, изненадващо може да изглежда на мнозина, имат по-малко влияние върху средата им, отколкото пулсарите. На някои от тези планети животът може дори да съществува, защото много живи същества на Земята, както знаем, са се приспособили към екстремни условия, включително много високи и ниски температури, кисела, солена и дори радиоактивна среда.
Населени планети могат да бъдат намерени близо до свръхмасивни черни дупки, които са разположени в центъра на повечето галактики. Нашата собствена галактика, Млечният път, съдържа черна дупка с маса, равна на масата от четири милиона звезди заедно. Най-вътрешната стабилна кръгова орбита (SVUKO) на този обект, известна като Sgr A * (Стрелец A *), е приблизително равна на орбитата, по която Меркурий се движи около нашето слънце.
Какво би било да живеем на такава планета?
Преди да говорим за многото опасности за живота в близост до черна дупка, нека да разгледаме ползите. Ако цивилизациите се появят или мигрират до околностите на черните дупки, какви интересни и полезни неща могат да направят там? 10 най-добри опции идват на ум:
- Използвайте черната дупка като източник на чиста енергия, изхвърляйки отпадъци във фунията на акредиращия диск, около който се върти вихърът на материята. До 42% от собствената маса на отпадъците може да се превърне в радиация при черна дупка SVUKO, въртяща се с максимална скорост.
- Свържете някакъв инженерен механизъм към оста на въртене на черната дупка като гигантски маховик, от който може да се събира енергия.
- Яздете по фотонски платна по релативистични джетове със скорост, близка до скоростта на светлината.
- Удължаване на младостта чрез посещение на салони за красота, разположени близо до хоризонта на черна дупка, където времето тече по-бавно в резултат на гравитационно червено изместване.
- Насладете се на гледката на цялата вселена, причудливо отразена в гравитационните изображения на лещите около черната дупка.
- Отворете увеселителен парк в така наречената „фотонна сфера“, където можете да играете с различни релативистични ефекти, например да видите себе си отзад, гледайки право напред, докато светлината се огъва около черна дупка.
- Вземете всичко от новите възможности за движение в пространството. И така, когато на милиарди години Млечният път се слива със съседната мъглявина Андромеда, две черни дупки в центъра им ще се обединят в солидна двоична система, един вид гравитационен катапулт, който може да изстрелва звезди и планети със скоростта на светлината, както обяснява авторът на този материал в две статии, написани в съавторство с Джеймс Гилошон. Туристическите агенции ще могат да продават билети за невероятни пътувания до катапултирани планети, които ще обиколят цялата Вселена.
- Изпратете престъпници в черната дупка като най-сигурния затвор със смъртното наказание чрез единството. Продължителността на живота на затворниците ще зависи от масата на черната дупка. Колкото по-малко сериозно престъпление са извършили, толкова по-масивна ще бъде черната им дупка и толкова по-дълго ще могат да живеят извън „затворните стени“, които ще се считат за хоризонта на черната дупка.
- Използвайте гравитационни вълни, излъчвани от малки предмети, обикалящи около орбита като черна дупка. Такива сигнали не могат да бъдат блокирани от никоя от известните форми на материята.
- Тествайте основните аспекти на квантовата гравитация, като изпращате групи от експериментални физици и експерти по теория на струните в организирани турнета.
Основната опасност за астронавтите, които се опитват да овладеят тези дейности, идва от приливни сили. Както Алберт Айнщайн посочи в своя известен мисловен експеримент, който се намира вътре в падащ асансьор или космически кораб при свободно падане, ще почувства липсата на гравитация. Но всяка разлика в гравитационното ускорение между главата и краката може лесно да разкъса тялото му. Силите на приливите и отливите биха били смъртна присъда близо до звездната маса на черна дупка, но не представляват заплаха за човешкото тяло в по-разширеното пространство около свръхмасивна черна дупка като Стрелец А *.
Съответно плътността на материята, необходима за появата на черна дупка, е в линейна връзка с нейната кривина пространство-време. Черните дупки с ниска маса се образуват, когато сърцевината на масивна звезда се срути до плътности доста над тази на атомно ядро. Но за свръхмасивна дупка, много по-разредена, достатъчно е орбитата на Юпитер да се напълни с течна вода. Звучи просто, но този инженерен проект не е осъществим, тъй като ще изисква количество вода, толкова голямо, колкото 100 милиона слънца. Е, топлината, която ще се отделя в процеса на изливане на вода, ще изгори всички съседни инфраструктурни съоръжения.
Всъщност топлината, отделена по време на уплътняването на свръхмасивна черна дупка, представлява значителна заплаха за цивилизациите, които биха могли да бъдат разположени в центъра на галактиките. В съвместната ни статия с Джон Форбс показахме, че значителна част от планетите във Вселената могат да загубят своята атмосфера и океани, които могат да се изпарят поради факта, че в един момент от съществуването си те са били близо до галактическото ядро.
Промоционално видео:
За първи път в човешката история имаме технологията за заснемане на изображения на свръхмасивни черни дупки в центъра на Млечния път и гигантската елиптична галактика M87 на фона на светещо натрупване на газ зад тях. Първото такова изображение ще бъде публикувано през годината.
В лекция през 2018 г. на конференцията Black Hole Initiatives - интердисциплинарен център за изследване на черната дупка в Харвард, предложих, че по-нататъшният напредък в космическото задвижване може да ни даде възможност да проведем полеви проучвания на близка черна дупка. Това би предоставило отлична възможност да опитате някое от горните дейности - и може би да обмените бележки за квантовата гравитация с някои туристи от други цивилизации, които вече са лагерували там.
Ейбрахам Лоб е председател на катедрата по астрономия в Харвардския университет, основополагащ директор на Харвардската инициатива за черни дупки и директор на Института за теория и изчисления в Харвард-Смитсонския център по астрофизика. Той също така председателства консултативния съвет за горещия проект Breakthrough Stars.