Вы когда-нибудь задумывались, каково это — упасть в чёрную дыру? Новая симуляция NASA предоставляет ответ, включая неизбежный сокрушительный конец.
Исследователи создали с помощью суперкомпьютера Discover в Центре климатического моделирования NASA новую симуляцию. В ней зритель может пройти сквозь аккреционный диск светящегося газа вокруг сверхмассивной чёрной дыры, похожей на ту, что находится в центре Млечного Пути. При просмотре вы парите, минуя призрачные гоночные трассы лёгких частиц, которые неоднократно вращаются вокруг чёрной дыры, наконец, достигая точки невозврата: горизонта событий, из которого ничто, даже свет, не в состоянии вырваться.
Чёрные дыры — самые плотные объекты во Вселенной. Никто точно не знает, как выглядит материя за горизонтом событий чёрной дыры, но исследователи многое знают о физике, окружающей эти сверхплотные точки в космосе. Вокруг чёрной дыры гравитационные силы настолько сильны, что искажается само пространство-время. Объекты (и само пространство-время) приближаются к скорости света; при этих скоростях время, кажется, замедляется, так что человек, вращающийся вокруг чёрной дыры в течение шести часов на космическом корабле, будет стареть на 36 минут медленнее, чем его товарищи по команде на материнском корабле, согласно заявлению NASA.
Самые распространённые чёрные дыры во Вселенной имеют размер звезды. Эти чёрные дыры звёздной массы имеют небольшой горизонт событий, а экстремальные гравитационные изменения на небольших расстояниях порождают вокруг них сильные приливные силы. Объекты, приближающиеся к чёрным дырам звёздной массы, часто разрываются на части ещё до того, как достигают горизонта событий, в процессе, называемом спагеттификацией. Представьте, что вы падаете ногами вперёд в чёрную дыру: гравитация, действующая на ваши ноги, будет сильнее, чем на голову, и ваше тело просто растянется, как лапша.
В новой модели астрофизик Джереми Шнитман (Jeremy Schnittman) из Центра космических полётов имени Годдарда NASA вместо этого решил воспроизвести то, что может произойти, если кто-то подойдёт слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре, такой как та, что находится в центре Млечного Пути. Благодаря своим размерам эти сверхмассивные чёрные дыры подобны огромным спокойным морям по сравнению с чёрными дырами звёздной массы. Да, вы всё равно будете спагеттифицированы, если попадёте в одну из них, но сначала вы сможете преодолеть горизонт событий.
Чёрная дыра в центре Млечного Пути была получена с помощью телескопа Event Horizon. На изображениях она выглядит как пончик из светящегося газа, известный как аккреционный диск, вращающийся вокруг пятна бесконечной тьмы. Именно через этот аккреционный диск зритель попадает в новую симуляцию. Когда они достигают горизонта событий, небо сужается, и чернота начинает приближаться; здесь свет светит, но никогда не может выбраться.
Сокрушительные гравитационные силы уничтожают наблюдателя всего через 12,8 секунды после того, как он минует горизонт событий. Спустя микросекунды всё, что осталось от их сверхсжатой материи, попадает в сингулярность, центр чёрной дыры. Это путешествие длиной в 79 500 миль (128 000 километров) от горизонта событий до сингулярности, но оно происходит в мгновение ока.
Шнитман также смоделировал несмертельный сценарий, в котором астронавт несколько раз облетает чёрную дыру, а затем возвращается обратно в космос.
«Имитация этих трудно вообразимых процессов помогает мне связать математику теории относительности с реальными последствиями в реальной Вселенной», — сказал он в своём заявлении.