Ko enkrat vstopite v obzorje črne luknje, ga nikoli ne boste zapustili. Ni hitrosti, ki bi jo lahko izbrali, niti hitrosti svetlobe, da bi te izvlekla. Toda v splošni relativnosti je prostor ukrivljen ob prisotnosti mase in energije, spajanje črne luknje pa je eden najbolj ekstremnih scenarijev takšne ukrivljenosti. Ali obstaja kakšen način, da se prebijete v črno luknjo, prestopite obzorje dogodkov in nato zapustite, ko obzorje dogodkov ukrivi množična združitev?
Ko se dve črni luknji združita, ali lahko zadeva v obzorju dogodka ene črne luknje pobegne? Ali se lahko poberejo in preselijo v drugo (bolj masivno črno luknjo)? Kaj pa preseganje obeh obzorij?
Ta ideja je vsekakor nora. A je dovolj nora, da dela? Fizik Ethan Siegel nam bo pomagal odgovoriti na to vprašanje.
Ko preneha obstajati dovolj masivna zvezda ali ko se združijo dva dovolj masivna zvezdna ostanka, se lahko tvori črna luknja s horizontom dogodkov, sorazmernim z njegovo maso, in nabiralni disk, v katerem se vrtinči snov, ki obdaja črno luknjo.
Črna luknja se praviloma tvori med razpadom jedra masivne zvezde, bodisi po eksploziji supernove, bodisi po združitvi nevtronskih zvezd, bodisi med neposrednim kolapsom. Kolikor vemo, je vsaka črna luknja oblikovana iz snovi, ki je bila kdaj del zvezde, zato so črne luknje v marsičem končni ostanek zvezd. Nekatere črne luknje tvorijo izolirano; drugi postanejo del dvojnega sistema. Sčasoma črne luknje ne morejo samo spiralirati in se zliti, ampak tudi absorbirati drugo snov, ki pade na obzorje dogodkov.
V črni luknji Schwarzschilda padec navznoter vodi v edinstvenost in temo. Ne glede na to, v katero smer potujete, kako pospešujete ipd., Prečkanje obzorja dogodkov pomeni neizogiben trk s singularnostjo.
Promocijski video:
Ko karkoli od zunaj prečka obzorje črne luknje, je obsojeno. V nekaj sekundah bo predmet dosegel edinstvenost na sredini črne luknje: točke za ne vrtečo se črno luknjo in obroče za vrtljivo. Sama črna luknja se ne spomni, kateri delci so padli vanjo ali kakšno je njihovo kvantno stanje. Namesto tega je vse, kar ostane v smislu informacij, skupna masa, naboj in kotni zagon črne luknje.
V končni fazi bo pred združitvijo vesoljski čas, ki obdaja črno luknjo, moten, saj zadeva še naprej pada v obe črni luknji iz okolja. V nobenem primeru ne smete domnevati, da lahko nekaj pobegne iz obzorja dogodkov.
Tako si lahko predstavljamo scenarij, v katerem zadeva zapade v črno luknjo v zadnjih fazah združitve, ko se bo ena črna luknja kmalu spojila z drugo. Ker morajo imeti črne luknje vedno diskrecijske diske in zadeva nenehno leti v medzvezdnem mediju, bodo delci nenehno prehajali obzorje dogodkov. Tu je vse preprosto, zato razmislimo o delcu, ki je padel na obzorje dogodkov pred zadnjimi trenutki združitve.
Lahko teoretično pobegne? Lahko "skočite" iz ene črne luknje v drugo? Poglejmo situacijo glede na prostor-čas.
Računalniška simulacija dveh združenih črnih lukenj in ukrivljenost prostora in časa, ki ju povzročata. Čeprav se gravitacijski valovi nenehno oddajajo, materija sama po sebi ne more uiti.
Ko se dve črni luknji združita, to storita po dolgem obdobju spirala, med katerim se energija oddaja v obliki gravitacijskih valov. Vse do končnih trenutkov pred združitvijo se energija oddaja in odleti. Toda to ne more povzročiti, da se obzorje dogodkov ali celo črna luknja skrčijo; namesto tega energija prihaja iz prostora-časa v središču mase, ki se vedno bolj in bolj deformira. S takšnim uspehom bi lahko ukradli energijo s planeta Merkurja; vrtelo bi se bližje Soncu, vendar se njegove lastnosti (ali lastnosti Sonca) na noben način ne bi spremenile.
Ko pa pridejo zadnji trenutki združitve, se obzorja dogodkov obeh črnih lukenj deformirajo zaradi gravitacijske prisotnosti drug drugega. Na srečo so relativisti že številčno izračunali, kako združitev vpliva na obzorja dogodkov, in je impresivno informativen.
Kljub temu, da lahko do 5% celotne mase črnih lukenj pred združitvijo oddajamo v obliki gravitacijskih valov, se obzorje dogodkov nikoli ne zmanjša. Pomembno je, da če vzamete dve črni luknji enake mase, bo njuno obzorje dogodkov zasedalo določeno količino prostora. Če bi ustvarili črno luknjo z dvojno maso, bi bil obseg prostora, ki ga zaseda obzorje, štirikrat večji od prvotne prostornine kombiniranih črnih lukenj. Masa črnih lukenj je neposredno sorazmerna z njihovim polmerom, vendar je prostornina sorazmerna s kocko polmera.
Čeprav smo našli veliko črnih lukenj, je polmer vsakega obzorja dogodkov neposredno sorazmeren z maso luknje in to je vedno tako. Podvojite maso, podvojite polmer, vendar se bo območje podvojilo in prostornina bo štirinajstkrat višja.
Izkazalo se je, da tudi če delček obdržite v najbolj negibnem stanju znotraj črne luknje in pade čim bolj počasi proti singularnosti, ni možnosti, da bi se iz njega izvlekel. Skupna količina soodločenih obzorij dogodkov se med združevanjem črne luknje povečuje, in ne glede na to, kakšna je pot delca, ki prečka obzorje dogodkov, je obsojena, da jih pogoltne združena posebnost obeh črnih lukenj.
V mnogih scenarijih astrofizike se izmetki pojavljajo, ko med kataklizmo pobegne s predmeta. V primeru združevanja črnih lukenj ostane vse v notranjosti; večina tistega, kar je bilo zunaj, je zanič in le malo tistega, kar je bilo zunaj, lahko pobegne. Če padete v črno luknjo, ste obsojeni. In še ena črna luknja ne bo spremenila ravnovesja moči.
Ilya Khel