Kad esat iekļuvis melnā cauruma notikumu horizontā, jūs to nekad nepametīsit. Nav ātruma, kuru jūs varat uzņemt, pat ne gaismas ātruma, lai jūs aizvestu. Bet vispārējā relativitātē telpa ir izliekta masas un enerģijas klātbūtnē, un melno caurumu saplūšana ir viens no ekstrēmākajiem šādas izliekuma scenārijiem. Vai ir kāds veids, kā iekļūt melnajā caurumā, šķērsot notikuma horizontu un pēc tam aizbraukt, kad notikuma horizontu izliekas plaša apvienošanās?
Kad divi melnie caurumi saplūst, vai viena melnā cauruma aizbēgšanas notikumu horizontā var būt nozīme? Vai viņi var uzņemt un migrēt uz citu (masīvāku melno caurumu)? Kā būtu ar abu horizontu pārsniegšanu?
Šī ideja noteikti ir traka. Bet vai viņa ir pietiekami traka, lai strādātu? Fiziķis Ethan Siegel palīdzēs mums atbildēt uz šo jautājumu.
Kad pietiekami masīva zvaigzne pārstāj eksistēt vai kad saplūst divas pietiekami masīvas zvaigžņu paliekas, var veidoties melnais caurums ar notikuma horizontu, kas ir proporcionāls tās masai, un akrecijas disku, kurā virpuļo melno caurumu ieskaujošā viela.
Melnais caurums, kā likums, veidojas masīvas zvaigznes kodola sabrukšanas laikā vai nu pēc supernovas sprādziena, vai ar neitronu zvaigžņu apvienošanos, vai tieša sabrukuma laikā. Cik mēs zinām, katrs melnais caurums veidojas no matērijas, kas kādreiz ir bijusi zvaigznes sastāvdaļa, tāpēc daudzējādā ziņā melnie caurumi ir zvaigznes lielākās paliekas. Daži melnie caurumi veidojas izolēti; citi kļūst par duālās sistēmas daļu. Laika gaitā melnie caurumi var ne tikai spirāli un saliekties, bet arī absorbēt citas vielas, kas ietilpst notikuma horizontā.
ŠvarcŠildas melnajā caurumā iekrītot iekšā tiek panākta individualitāte un tumsa. Neatkarīgi no tā, kurā virzienā jūs ceļojat, kā paātrināt utt., Notikuma horizonta šķērsošana nozīmē neizbēgamu sadursmi ar singularitāti.
Reklāmas video:
Kad kaut kas no ārpuses šķērso melnā cauruma notikumu horizontu, tas ir lemts. Dažu sekunžu laikā objekts sasniegs singularitāti melnā cauruma centrā: norāda uz ne-rotējošu melno caurumu un gredzenus - uz rotējošu. Pats melnais caurums neatceras, kuras daļiņas tajā iekritušas vai kāds ir to kvantu stāvoklis. Tā vietā informācijas ziņā paliek tikai melnā cauruma kopējā masa, lādiņš un leņķiskais impulss.
Pēdējā posmā pirms apvienošanās kosmosa laiks, kas apņem melno caurumu, tiks izjaukts, jo matērija turpina iekļūt abos melnajos caurumos no apkārtējās vides. Nekādā gadījumā nevajadzētu pieņemt, ka kaut kas var izbēgt no notikuma horizonta.
Tādējādi var iedomāties scenāriju, kurā matērija nonāk melnajā caurumā apvienošanās pēdējos posmos, kad viens melnais caurums gatavojas saplūst ar citu. Tā kā melnajiem caurumiem vienmēr jābūt ar akrila diskiem, un matērija nepārtraukti peld starpzvaigžņu vidē, daļiņas pastāvīgi šķērsos notikuma horizontu. Šeit viss ir vienkārši, tāpēc apskatīsim daļiņu, kas iekrita notikumu horizontā pirms apvienošanās pēdējiem mirkļiem.
Vai viņa teorētiski varētu aizbēgt? Vai jūs varat "pārlēkt" no viena melnā cauruma uz otru? Apskatīsim situāciju telpas-laika izteiksmē.
Divu apvienojušos melno caurumu un to izraisītā telpas-laika izliekuma datorizēta modelēšana. Kaut arī gravitācijas viļņi tiek izstaroti pastāvīgi, matērija pati nevar izkļūt.
Kad divi melnie caurumi saplūst, viņi to dara pēc ilga spirālveida perioda, kura laikā enerģija tiek izstarota gravitācijas viļņu veidā. Līdz pēdējiem mirkļiem pirms apvienošanās enerģija tiek izstarota un aizplūst. Bet tas nevar izraisīt notikumu horizonta vai pat melnā cauruma saraušanos; tā vietā enerģija nāk no telpas-laika masas centrā, kas arvien vairāk un vairāk deformējas. Ar šādiem panākumiem būtu iespējams nozagt enerģiju no planētas Dzīvsudrabs; tas pagrieztos tuvāk Saulei, bet tā īpašības (vai Saules īpašības) nekādā veidā nemainītos.
Tomēr, kad pienāk pēdējie apvienošanās brīži, abu melno caurumu notikumu horizonts tiek deformēts, pateicoties viena otra gravitācijas klātbūtnei. Par laimi, relativisti jau ir skaitliski aprēķinājuši, kā apvienošanās ietekmē notikumu horizontu, un tas ir iespaidīgi informatīvs.
Neskatoties uz to, ka līdz 5% no kopējo melno caurumu masas pirms apvienošanās var izdalīties gravitācijas viļņu veidā, notikumu horizonts nekad nesamazinās. Svarīgi ir tas, ka, ja jūs paņemat divus melnus caurumus ar vienādu masu, to notikumu horizonts aizņem noteiktu vietu. Apvienojot, lai izveidotu dubultmasas melno caurumu, horizonta aizņemtais telpas tilpums būtu četras reizes lielāks par apvienoto melno caurumu sākotnējo tilpumu. Melno caurumu masa ir tieši proporcionāla to rādiusam, bet tilpums ir proporcionāls rādiusa kubam.
Lai gan mēs esam atraduši daudz melno caurumu, katra notikuma horizonta rādiuss ir tieši proporcionāls cauruma masai, un tas tā vienmēr ir. Divkāršojiet masu, dubultojiet rādiusu, bet laukums četrkāršosies un tilpums četrkāršosies.
Izrādās, ka pat tad, ja jūs daļiņu melnajā caurumā uzturat nekustīgākajā stāvoklī un tā pēc iespējas lēnāk nokrīt pretī singularitātei, tai nav iespēju izkļūt. Melno caurumu apvienošanās laikā kopējais notikumu horizontu tilpums palielinās, un neatkarīgi no tā, kāda ir daļiņa, kas šķērso notikuma horizontu, trajektorija ir lemta, ka to var norīt abu melno caurumu apvienotā individualitāte.
Daudzos astrofizikas scenārijos izgrūšana parādās, kad kataklizmas laikā matērija izkļūst no objekta. Bet melno caurumu saplūšanas gadījumā viss iekšējais paliek iekšā; Lielākā daļa ārā esošā tiek iesūknēta, un tikai nedaudz no ārpuses esošā var izbēgt. Iekrītot melnajā caurumā, jums ir lemts. Un vēl viens melnais caurums nemainīs spēku samēru.
Iļja Khel