Ar kada nors susimąstėte, kas nutiktų, jei įkristumėte į juodąją skylę? Dabar NASA superkompiuteriu sukurta nauja įtraukianti vizualizacija leidžia žiūrovams pasinerti į įvykių horizontą – juodosios skylės tašką, iš kurio nėra kelio atgal.
„Žmonės dažnai apie tai klausia, o šių sunkiai įsivaizduojamų procesų modeliavimas man padeda susieti reliatyvumo matematiką su realiomis pasekmėmis tikroje visatoje“, – sakė vizualizaciją sukūręs NASA astrofizikas Jeremis Schnittmanas.
Vaizdo įraše – supermasyvi juodoji skylė, kurios masė 4,3 mln. kartų didesnė už mūsų Saulės masę ir prilygsta mūsų Paukščių tako galaktikos centre esančiam monstrui.
„Juodosios skylės, kurios yra iki maždaug 30 Saulės masių, turi daug mažesnius įvykių horizontus, tad jos gali suplėšyti artėjančius objektus, jiems dar nepasiekus horizonto.“
Taip atsitinka dėl to, kad gravitacinė trauka, veikianti objekto galą, esantį arčiau juodosios skylės, yra daug stipresnė nei kitame gale. Tad įeinantys objektai išsitempia tarsi makaronai, o astrofizikai šį procesą vadina spagetifikacija.
Modeliuojamos juodosios skylės įvykių horizontas tęsiasi apie 25 mln. km, arba apie 17 proc. atstumo nuo Žemės iki Saulės. Ją supa plokščias, sūkurinis karštų, švytinčių dujų debesis, kuris tarnauja kaip vizualinis orientyras. Taip pat aplink yra ir švytinčios struktūros, vadinamos fotonų žiedais, kurios susidaro arčiau juodosios skylės iš šviesos, apskriejusios ją vieną ar daugiau kartų. Sceną papildo iš Žemės matomo žvaigždėto dangaus fonas.
Fotoaparatui judant link juodosios skylės ir vis labiau artėjant prie pačios šviesos greičio, švytinčio debesies ir foninių žvaigždžių švytėjimas stiprėja panašiai, kaip didėja atvažiuojančio lenktyninio automobilio garsas.
Vaizdo įrašas prasideda nuo kameros, esančios už beveik 640 milijonų kilometrų, o juodoji skylė greitai užpildo vaizdą. Pakeliui juodosios skylės dujų debesis, fotonų žiedai ir naktinis dangus vis labiau iškraipomi ir netgi sudaro kelis vaizdus, o jų šviesai keliaujant per vis labiau iškraipomą erdvėlaikį susidaro net keli vaizdai.
Ties įvykių horizontu net pats erdvėlaikis teka į juodosios skylės vidų šviesos greičiu. Patekę į jo vidų, ir fotoaparatas, ir erdvėlaikis veržiasi į juodosios skylės centrą – vienmatį tašką, vadinamą singuliarumu, kuriame nustoja galioti mums žinomi fizikos dėsniai.
„Kai fotoaparatas kerta įvykių horizontą, jo sunaikinimas dėl spagetifikacijos trunka vos 12,8 sekundės“, – sakė J. Schnittmanas. Nuo čia iki singuliarumo – 128 000 km.
Alternatyvaus scenarijaus atveju fotoaparatas gali skrieti arti įvykių horizonto, tačiau pasitraukdamas į saugią vietą jo taip ir neperžengti. Jei astronautas skristų erdvėlaiviu į šią 6 valandų kelionę pirmyn ir atgal, o jo kolegos motininiame laive liktų toli nuo juodosios skylės, jis grįžtų 36 minutėmis jaunesnis už savo kolegas. Taip yra todėl, kad laikas lėčiau bėga šalia stipraus gravitacinio šaltinio ir judant arti šviesos greičio.
„Ši situacija gali būti dar ekstremalesnė, – pažymėjo J. Schnittmanas. – Jei juodoji skylė sparčiai suktųsi, kaip kad 2014 m. filme „Interstellar“, astronautas grįžtų daug metų jaunesnis už savo kolegas.“
