Co by się stało gdyby Ziemia wpadła do czarnej dziury

Czarne dziury od dawna są źródłem wielu emocji tym bardziej teraz, gdy zostały odkryte fale grawitacyjne.
Pada wiele pytań dotyczących „prawdziwości” niektórych własności czarnych dziur przedstawianych w twórczości science fiction lub czy np. tunele czasoprzestrzenne takie jak opisywane w filmie Stargate, są prawdziwe, czy nie. Niezmiennie jednak jeden element jest pewny a mianowicie: makabryczny sposób w jaki czarne dziury mogą teoretycznie oddziaływać na ludzi i samą Ziemię.

20620387566_0d0c9b0ecb_k

Fot. Grant Beedie

Masa, ładunek i spin
Istnieją trzy właściwości czarnej dziury, które są (w zasadzie) mierzalne: ich masa, moment pędu i ich całkowity ładunek elektryczny. Rzeczywiście, są to tylko trzy parametry, które osoba z zewnątrz może kiedykolwiek poznać, ponieważ inne informacje na temat wszystkiego, co wpadło do czarnej dziury są tracone. Jest to zasada znana pod stwierdzeniem, że „czarne dziury nie mają włosów”. Mówiąc prościej: nie ważne jak „owłosiony” lub złożony obiekt wpadnie do czarnej dziury, będzie on zredukowany jedynie do masy, ładunku i spinu.
Z tych parametrów, masa jest prawdopodobnie najbardziej ważna. Sama definicja czarnej dziury mówi, że jest to obiekt skupiający całą swą masę w znikomo małej objętości – w „osobliwości”. To właśnie masa czarnej dziury – i ogromna siła grawitacyjna generowana przez masę – ma tak destrukcyjny wpływ na sąsiadujące obiekty.

Makaronizacja

Jednym z najbardziej znanych efektów jest rozciąganie obiektów znajdujących się w pobliżu czarnej dziury. Efekt określany jest działającą na wyobraźnię nazwą „makaronizacja”.
Zjawisko to jest spowodowane gradientem grawitacji (zmianą pola grawitacyjnego) wzdłuż ciała znajdującego się blisko czarnej dziury. Wyobraź sobie, że jesteś ustawiony stopami w kierunku czarnej dziury. Ponieważ twoje stopy są fizycznie bliżej czarnej dziury, będą czuć się silniejszą grawitację niż twoja głowa. Co gorsza, twoje ramiona, ze względu na fakt, iż nie są one w centrum swojego ciała, będą przyciągane w nieco innym kierunku, niż głowa. Spowoduje to, że części tułowia znajdujące krawędzi będą wciągane do wewnątrz. Wynik netto to nie tylko ogólne wydłużenie ciała, ale także ściśnięcie tułowia. Wynika stąd, że ty lub inny obiekt, taki jak Ziemia, zacznie przypominać makaron na długo przedtem, nim dotrze do środka czarnej dziury.

Dokładny moment, w którym opisane siły stają się nie do zniesienia będzie zależał przede wszystkim od masy czarnej dziury. W przypadku „zwykłej” czarnej dziury, która została utworzona przez zapadnięcie się dużej gwiazdy, może to być kilkaset kilometrów od horyzontu zdarzeń – punktu, poniżej którego żadna informacja nie może się wydostać z czarnej dziury.Jeśli chodzi o czarną dziurę, taką jaka znajduje się w centrum naszej galaktyki, obiekt może łatwo  skryć się pod horyzontem zdarzeń, nim zostanie rozciągnięty w odległości  wielu dziesiątków tysięcy kilometrów od centrum dziury. Dla odległego obserwatora poza horyzontem zdarzeń czarnej dziury, obiekt będzie stopniowo zwalniać a następnie znikać w miarę upływu czasu (nigdy do czarnej dziury nie wpadnie).

Zła wiadomość dla Ziemi
Co by się stało hipotetycznie, gdyby czarna dziura pojawiła się znikąd obok Ziemi? Te same efekty grawitacyjne, które są odpowiedzialne za makaronizację zaczną obowiązywać też i tutaj. Krawędź Ziemi najbliżej czarnej dziury czułaby o wiele silniejsze siły niż po druga strona i planeta zostałaby rozerwana.
Z kolei, moglibyśmy nawet nie zauważyć, że połknęła nas supermasywna czarna dziura, taka sama, jaka jest w centrum Drogi Mlecznej..

Życie wokół czarnej dziury
Dla tych, którzy oglądali film Christophera Nolana Interstellar perspektywa planety orbitującej wokół czarnej dziury może być atrakcyjna. Żeby życie mogło się rozwijać, musi mieć źródło energii lub różnicy temperatur. Czarna dziura, może z powodzeniem być takim źródłem. Jest jednak pewien haczyk: Czarna dziura musi przestać pochłaniać krążącą wokół niej materię międzygwiezdną, bo w przeciwnym razie będzie emitowała zbyt dużo promieniowania, aby w sąsiedztwie mogło utrzymać się życie.
Jak wyglądałoby życie w takim świecie (oczywiście zakładając, że nie jest on zbyt blisko, aby zostać makaronem), to inna sprawa. Ilość energii otrzymywana przez planetę byłaby prawdopodobnie bardzo mała w porównaniu do tej, którą Ziemia otrzymuje ze Słońca a środowisko takiej planety mogłoby być dość dziwaczne. Czynniki te nie wykluczają życie, to właśnie sprawia że bardzo trudno przewidzieć jakie formy by ono przyjęło.

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz