Lahko je nevarno - lahko je zelo zabavno! To je mnenje enega vodilnih astrofizikov v ZDA in s hudomušnostjo razmišlja o možnostih, ki bi jih ljudje lahko dobili, če bi jih prepeljali v bližino supermasivne črne luknje. Predlagal je, da nam lahko napredek pri razvoju vesoljskih motorjev omogoči organizacijo "terenskih raziskav" najbližje takšne luknje.
Od devetdesetih let prejšnjega stoletja vemo, da planeti lahko krožijo na pulsarjih, neverjetno gostih predmetih, ki so jih ustvarili močne eksplozije zvezd. Smiselno bi bilo domnevati, da se lahko vrtijo okoli črnih lukenj, ki pa presenetljivo marsikomu zdijo manjši vpliv na njihovo okolje kot pulsarji. Na nekaterih od teh planetov lahko življenje sploh obstaja, saj so se številna živa bitja na Zemlji, kot vemo, prilagodila ekstremnim razmeram, vključno z zelo visokimi in nizkimi temperaturami, kislim, slanim in celo radioaktivnim okoljem.
Naseljene planete lahko najdemo v bližini supermasivne črne luknje, ki se nahajajo v središču večine galaksij. Naša lastna galaksija Mlečna pot ima črno luknjo z maso, enako masi štirih milijonov zvezd skupaj. Notranja stabilna krožna orbita (SVUKO) tega predmeta, znanega kot Sgr A * (Strelec A *), je približno enaka orbiti, v kateri se živo srebro giblje okoli našega sonca.
Kakšno bi bilo živeti na takem planetu?
Preden govorimo o številnih nevarnostih za življenje v bližini črne luknje, si poglejmo prednosti. Če se civilizacije pojavijo ali preselijo v bližino črnih lukenj, kakšne zanimive in uporabne stvari lahko tam počnejo? 10 najboljših možnosti vam pridejo na pamet:
- Uporabite črno luknjo kot vir čiste energije, tako da odpadke odlagate v lijak akumulacijskega diska, okoli katerega se vrti vrtinec snovi. Do 42% lastne mase odpadkov se lahko pretvori v sevanje pri črni luknji SVUKO, ki se vrti z največjo hitrostjo.
- Na os vrtenja črne luknje povežite nekakšen inženirski mehanizem, kot je velikanski vztrajnik, iz katerega je mogoče zbirati energijo.
- Vozite se po fotonskih jadrih po relativističnih letalih s hitrostjo, ki je blizu hitrosti svetlobe.
- Podaljšajte mladostnost z obiskom lepotnih salonov, ki se nahajajo blizu obzorja črne luknje, kjer čas teče počasneje zaradi gravitacijskega rdečega premikanja.
- Uživajte v pogledu na celotno vesolje, bizarno se odražajo v slikah gravitacijskih leč okoli črne luknje.
- Odprite zabaviščni park na tako imenovani "fotonski sferi", kjer se lahko igrate z različnimi relativističnimi učinki, na primer vidite sebe od zadaj in gledate naravnost, ko se svetloba upogne okoli črne luknje.
- Vzemite vse od novih možnosti gibanja v vesolju. Ko se torej čez milijarde let Mlečna pot združi s sosednjo meglico Andromeda, se bosta dve črni luknji v njunem središču združili v trden binarni sistem, nekakšen gravitacijski katapult, ki lahko s hitrostjo svetlobe lansira zvezde in planete, kot razlaga avtor tega gradiva v dveh napisanih člankih soavtor z Jamesom Guillochonom. Potovalne agencije bodo lahko prodale karte za neverjetna potovanja na katapultirane planete, ki bodo prečkali celotno vesolje.
- Kriminalce pošljite v črno luknjo kot najbolj varen zapor s smrtno kaznijo s posebnostjo. Življenjska doba zapornikov bo odvisna od mase črne luknje. Manj hud zločin, ki so ga storili, bolj množična bo njihova črna luknja in dlje bodo lahko živeli zunaj "zaporniških zidov", ki bodo veljali za obzorje črne luknje.
- Uporabite gravitacijske valove, ki jih oddajajo majhni predmeti, ki krožijo skozi črno luknjo kot sredstvo za komunikacijo. Takšnih signalov ne more blokirati nobena od znanih oblik snovi.
- Preizkusite osnovne vidike kvantne gravitacije tako, da na organizirane ture pošljete skupine eksperimentalnih fizikov in strokovnjakov v teoriji strun.
Glavna nevarnost za astronavte, ki poskušajo obvladati te dejavnosti, izvirajo iz plimskih sil. Kot je v svojem znamenitem miselnem poskusu poudaril Albert Einstein, bo kdor koli v prosti padi znotraj padajočega dvigala ali vesoljske ladje čutil odsotnost težnosti. Toda vsaka razlika v gravitacijskem pospeševanju med glavo in nogami bi lahko zlahka raztrgala njegovo telo. Plimne sile bi bile smrtna obsodba v bližini zvezdne mase črne luknje, vendar ne predstavljajo nevarnosti za človeško telo v bolj razširjenem prostoru okoli supermasivne črne luknje, kot je Strelec A *.
V skladu s tem je gostota snovi, ki je potrebna za pojav črne luknje, v linearni povezavi z njeno ukrivljenostjo v prostoru in času. Črne luknje z majhno maso se tvorijo, ko se jedro masivne zvezde zruši na gostote, ki so precej višje od atomskega jedra. Toda za supermasivno luknjo, veliko bolj redčeno, je dovolj, da orbito Jupitra napolnimo s tekočo vodo. Sliši se preprosto, a ta inženirski projekt ni izvedljiv, saj bi potreboval količino vode, veliko kar 100 milijonov soncev. No, toplota, ki bi se sproščala v procesu zalivanja vode, bi požgala vse sosednje infrastrukturne objekte.
Dejansko toplota, ki se sprošča med zbijanjem supermasivne črne luknje, predstavlja veliko grožnjo civilizacijam, ki bi se lahko nahajale v središču galaksij. V našem skupnem članku z Johnom Forbesom smo pokazali, da lahko pomemben del planetov v vesolju izgubi svojo atmosfero in oceane, ki lahko izhlapijo zaradi dejstva, da so bili v nekem trenutku svojega obstoja blizu galaktičnega jedra.
Promocijski video:
Prvič v človeški zgodovini imamo tehnologijo za zajem posnetkov supermasivnih črnih lukenj v središču Mlečne poti in velikanske eliptične galaksije M87 na ozadju svetlobnega kopičenja plina za njimi. Prva taka slika bo objavljena med letom.
Na predavanju leta 2018 na konferenci Black Hole Initiatives, interdisciplinarnem centru za raziskave črnih lukenj na Harvardu, sem predlagal, da bi nam lahko nadaljnji napredek v vesoljskem pogonu omogočil terenske študije bližnje črne luknje. To bo odlična priložnost, da preizkusite katero od zgornjih dejavnosti - in morda izmenjate opombe o kvantni gravitaciji z nekaterimi turisti iz drugih civilizacij, ki so se že kampirali tam.
Abraham Loeb je predsednik oddelka za astronomijo na univerzi Harvard, ustanovni direktor pobude Harvard Black Hole in direktor Inštituta za teorijo in računanje pri Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko. Predseduje tudi svetovalnemu odboru za vroči projekt Breakthrough Stars.