ماذا يحدث إذا وقعت في ثقب أسود

2024 مؤلف: Malcolm Clapton | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 03:46

إذا اقترب رائد فضاء من ثقب أسود ، فإن احتمالاته ليست مشرقة جدًا.

باختصار سوف يموت. أكثر تفصيلاً - من غير المعروف بالضبط ما سيحدث. يمكن للعلم فقط التكهن. ولكن لن يكون هناك شيء ممتع بشكل خاص ، صدقوني.

على مسافة محترمة ، يتصرف الثقب الأسود مثل نجم له نفس الكتلة - يمكنك الدخول في مدار مستقر حوله وتدور هناك لسنوات. وفقًا للعلماء ، حتى الكواكب المأهولة يمكن أن توجد هناك. لكن كلما اقتربت من الحفرة ، زادت المشاكل.

الإشعاع سيقتل الإنسان

إذا كنت تعتقد أن الثقب الأسود سيؤذي الشخص فقط عندما يعبر أفق الحدث (الحدود حول الثقب ، بسببه حتى الضوء لا يمكن أن يعود) ، فأنت مخطئ. ستبدأ الصعوبات في وقت أبكر بكثير ، وستكون مميتة بالمعنى الحرفي للكلمة.

نادرًا ما تكون الثقوب السوداء وحدها. كقاعدة عامة ، فهي محاطة بكومة ضخمة من المادة - الغاز ، والتي تركت بعد أن عض الثقب من قبل بعض النجوم. يطير الغاز في المدار بسرعة هائلة ، لذا فهو يمتلك طاقة حركية هائلة وتسخن حتى درجات حرارة هائلة.

يسمى هذا الشيء الذي يدور بسرعة ويسخن حول الثقب الأسود بقرص التراكم.

يعرف المشاهدون بين النجوم كيف يجب أن يبدو قرص التنامي. الثقب الأسود نفسه غير مرئي ، لأنه يمتص أي ضوء يسقط عليه ، ولكن يمكن رؤية دوامة المادة حوله. إنه قرص التراكم وهو الشيء البرتقالي المتوهج الذي التقطته تلسكوبات Event Horizon Telescope في أبريل 2019.

تنبعث أقراص التراكم للثقوب السوداء إشعاعًا كهرومغناطيسيًا قويًا. طاقة الأشعة السينية وأشعة جاما أعلى مليون مرة من طاقة الضوء المرئي.

بالإضافة إلى ذلك ، من الناحية النظرية ، يمكن للثقب الأسود نفسه أيضًا أن يصدر إشعاع هوكينغ. صحيح أن علماء الفيزياء الفلكية ليسوا متأكدين بعد من هذا الأمر ، وقوة الإشعاع لا تذكر.

كل هذه التدفقات من الجسيمات المشحونة ، التي ينثرها الثقب الأسود لمئات السنين الضوئية حول نفسه ، من غير المرجح أن تضيف الصحة. سينهي الجسم السماوي أي شخص حتى عند الاقتراب من الإشعاع العادي ، دون اللجوء إلى انتهاكات طوبولوجيا تشوهات المكان والزمان.

سيتم حرقه بواسطة مسألة قرص التراكم

لنفترض أن رائد الفضاء اعتنى بالسلامة الإشعاعية مسبقًا - على سبيل المثال ، ارتدى معطفًا مبطنًا بالرصاص بسمك متر واحد فوق بدلة الفضاء. وعزمًا على اكتشاف ما هو موجود في الأعماق الغامضة للثقب الأسود ، يستمر في السقوط الحر تجاهه.

لكن هناك عقبة أخرى تنتظر الباحث ، وهي: قرص التراكم المألوف لدينا بالفعل. يتكون من غاز ساخن جدًا.

يسخن القرص عندما تتصادم جزيئات الغاز مع بعضها البعض ، مما يجعل الدوائر بسرعة فائقة حول الثقب الأسود. تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية ، وهي تعمل بشكل جيد - يمكن للمادة القريبة من ثقب أسود متوسط أن تسخن لملايين أو حتى تريليونات من كلفن. هذا أعلى بقليل من درجة حرارة شمسنا على سبيل المثال - 5778 كلفن على السطح و 15 مليون كلفن في اللب.

ربما ، لا يستحق التذكير أنه ليس من الآمن الطيران عبر تيارات البلازما المتوهجة. إذا لم يقتل الشخص بالإشعاع ، ثم ارتفاع درجة الحرارة.

بشكل عام ، تعد أقراص التراكم للثقوب السوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات من بين أكثر الأجسام سطوعًا في الفضاء. يطلق عليهم "النجوم الزائفة". أكثرها سخونة ، J043947.08 + 163415.7 ، تحمص مثل 600 تريليون من الأقزام الصفراء العادية مثل الشمس ، إذا تآمروا وتحدثوا في الحال.

بالمناسبة ، ترسل الثقوب السوداء بشكل دوري إلى الكون نفاثات أو نفاثات نسبية - تدفقات بلازما بسرعة قريبة من سرعة الضوء ، عادة في أزواج ، موجهة من القطبين في اتجاهين متعاكسين.

لا يزال علماء الفيزياء الفلكية يناقشون سبب حدوث ذلك ، لكن يبدو أن الحقول المغناطيسية حول الثقب تفعل شيئًا مثيرًا للاهتمام مع الغاز الموجود في قرص التراكم. يمكن أن تنفجر الطائرة النفاثة بشكل مستمر لمدة 10 إلى 100 مليون سنة.

لذلك ، عند السقوط على ثقب أسود ، يجب على الشخص تجنب أقطابه ، حتى لا يقع تحت النفاثات النسبية.

انها السباغيتيز

في ضوء ما سبق ، من الأفضل على الأرجح السفر إلى ثقب أسود بدون قرص تراكمي. يحدث هذا أيضًا - إذا لم تكن هناك نجوم في الحي يمكنك ضخ الغاز منها. أي أن الحفرة قد ابتلعتهم جميعًا بأمان.

على سبيل المثال ، امتص الثقب الأسود في مركز مجرة ماركاريان 1018 كل المواد المحيطة به وتركه بدون غاز بالقرب منه. يسمي علماء الفيزياء الفلكية هذه الثقوب بالجوع. أشياء مسكينة.

أو الثقب الهائل Sagittarius A في وسط مجرتنا درب التبانة - يحتوي على قرص صغير للغاية وغير محسوس 1.

2.. هذا هو السبب في أنه من الصعب مراقبتها.

بشكل عام ، من الممكن تمامًا الاقتراب من أفق الحدث للثقب الأسود دون الاصطدام بتيارات البلازما الساخنة.

ستعتمد المشاكل التي سيواجهها رائد الفضاء بعد ذلك على حجم الثقب الأسود.

إذا سقط شخص على جسم كتلته ، على سبيل المثال ، حوالي كتلة شمسية واحدة (332.946 ضعف كتلة الأرض) ، فهذا ما سيحدث.

مع اقترابنا من هذا الجسم السماوي المثير للاهتمام ، ستزداد أيضًا قوة الجاذبية التي تؤثر على الشخص. على مسافة معينة من الحفرة ، اتضح أن الجاذبية على الساقين ستكون أكبر بعدة مرات من الجاذبية على الرأس. هذا الاختلاف يسمى "قوة المد والجزر".

وصف الفيزيائي نيل ديغراس تايسون نتائج تأثير هذه القوة في كتاب "الموت في ثقب أسود ومشاكل كونية صغيرة أخرى".

أولاً ، ستؤدي قوى المد للثقب الأسود إلى تمزيق رائد الفضاء إلى نصفين تمامًا في منتصف الجسم (بالطبع إذا سقط في الحفرة مثل جندي ، وليس جانبًا). ثم يمزق ساقيه وجذعه إلى النصف. ثم مرة أخرى. وهكذا في التدرج الهندسي ، حتى الذرات التي تتكون منها الضحية تتحلل إلى جسيمات أولية. عندها سيكون كل هذا التدفق من الجسيمات وراء أفق الحدث.

تخلق الأرض أيضًا قوة مدية على جسمك ، لكنها ليست كافية لتمزيقك ، لذلك لا تقلق.

هذا كل شئ. هذه الظاهرة تسمى مازحا "سباجيتيتيفيون". عادةً ما تقوم قوى المد للثقوب السوداء بتدوير النجوم ، لكنها ستتأقلم مع البشر أيضًا.

ومع ذلك ، هناك تحذير واحد.

سيحدث شيء رهيب ، لكننا لن نعرف ما هو بالضبط

قوى المد والجزر ، كما يشرح نيل تايسون ، تزيد كلما زاد حجم الجسم بالنسبة إلى المسافة إلى مركز الحفرة. هذا يعني أن الثقب الأسود متوسط الحجم سوف يمزق رائد الفضاء إلى أشلاء وينقسم إلى ذرات حتى عند اقترابه.

ولكن إذا كان الثقب الأسود ضخمًا بدرجة كافية وبنصف قطر ضخم ، فإن قوى المد والجزر ستبدأ في تمدد المسافر بعد عبوره أفق الحدث.

يقول الفيزيائي ليو رودريغيز إنه في الوقت نفسه ، على الأرجح ، يمكن لأي شخص أن يعيش ، لأن أفق الحدث ليس حاجزًا ماديًا ، ولكنه ببساطة حدود تأثير الجاذبية للثقب الأسود ، والذي لا يمكن حتى للضوء الهروب منه.

قبل السقوط مباشرة فوق الأفق ، قد يكون لدى المسافر الوقت الكافي ليرى كيف يتم تشويه كل ضوء النجوم المحيطة ، ثم يتقلص إلى نقطة خلفه ، والتي ستتحول أولاً إلى اللون الأحمر ، ثم الأبيض ، ثم الأزرق. ويرجع ذلك إلى تأثير جاذبية الثقب على الأطوال الموجية للضوء المار (وهذا ما يسمى "التحول الأزرق").

لكن لا أحد يستطيع أن يقول بالضبط ما سيحدث في الأفق. المشكلة هي أن قوانين الفيزياء التي اعتدنا عليها لا تعمل هناك. لذلك ، يمكن للعلماء فقط أن يفترضوا ما يحدث للمادة في الثقب الأسود.

على الأرجح ، وفقًا لنيل تايسون ، فإن الشخص يقوم بالتدخين بأمان ، ليس فقط قبل أفق الحدث ، ولكن خلفه.ثم ما تبقى من المسافر سوف يقع في التفرد - منطقة من الفضاء ذات كثافة لانهائية في مركز الحفرة. هنا.

لذلك لن تكون هناك أرفف كتب ورسائل شفرة مورس من الماضي مرسلة إلى ابنتهما كما في Interstellar.