Ko predmet enkrat vstopi v črno luknjo, je ne more več zapustiti. Ne glede na to, koliko energije imate, se nikoli ne morete premikati hitreje od svetlobne hitrosti in prečkati obzorja dogodkov od znotraj. Kaj pa, če poskusite prevarati to malo pravilo in majhen predmet potopite v obzorje dogodkov ter ga privežete na bolj masiven, ki lahko zapusti obzorje? Ali je mogoče nekako iz črne luknje kaj spraviti? Zakoni fizike so strogi, vendar morajo odgovoriti na vprašanje, ali je to mogoče ali ne. Ethan Siegel iz Medium.com predlaga, da to ugotovimo.
Črna luknja ni le super gosta in nadmasivna singularnost, v kateri je prostor tako ukrivljen, da vse, kar vstopi noter, ne more več ven. Čeprav je običajno tisto, kar mislimo kot črna luknja - natančneje - območje prostora okoli teh predmetov, iz katerega ne more ubežati nobena oblika snovi ali energije - in niti sama svetloba. To ni tako eksotično, kot bi si kdo mislil. Če vzamete Sonce takšno, kot je, in ga stisnete v polmer več kilometrov, dobite skoraj črno luknjo. In čeprav našemu Soncu takšen prehod ne grozi, v vesolju obstajajo zvezde, ki za seboj puščajo te skrivnostne predmete.
Najbolj masivne zvezde v vesolju - zvezde dvajset, štirideset, sto ali celo 260 sončnih mas - so najmodrejši, najbolj vroči in najsvetlejši predmeti. Tudi v svojih globinah izgorevajo jedrsko gorivo hitreje kot druge zvezde: v enem ali dveh milijonih let namesto številnih milijard, kot je Sonce. Ko tem notranjim jedrom zmanjka jedrskega goriva, postanejo talci najmočnejših gravitacijskih sil: tako močni, da v odsotnosti neverjetnega pritiska jedrske fuzije, ki jim nasprotujejo, preprosto propadejo. V najboljšem primeru jedra in elektroni pridobijo toliko energije, da se združijo v maso nevronov, povezanih skupaj. Če je to jedro masivnejše od nekaj soncev, bodo ti nevtroni dovolj gosti in masivni, da se bodo sesuli v črno luknjo.
Torej, ne pozabite, da je najmanjša masa črne luknje več sončnih mas. Črne luknje lahko zrastejo iz veliko večjih mas, ki se združijo, požirajo snov in energijo ter pronicajo v središča galaksij. V središču Rimske ceste je bil najden predmet, ki je štiri milijone večji od mase Sonca. Posamezne zvezde je mogoče prepoznati v njegovi orbiti, vendar ne oddaja nobene valovne dolžine.
Druge galaksije imajo še masivnejše črne luknje, katerih mase so tisočkrat večje od naše in teoretična zgornja meja njihove višine ni. Obstajata pa dve zanimivi lastnosti črnih lukenj, ki nas lahko pripeljeta do odgovora na vprašanje, postavljeno na samem začetku: ali je mogoče nekaj potegniti "na povodec"? Prva lastnost se nanaša na dogajanje v vesolju, ko črna luknja raste. Načelo črne luknje je takšno, da noben predmet ne more ubežati svoji gravitacijski privlačnosti v vesoljskem območju, ne glede na to, kako pospešen je, niti se premika s svetlobno hitrostjo. Meja med tem, kje lahko objekt zapusti črno luknjo, in tam, kjer ne more, se imenuje horizont dogodkov. Vsaka črna luknja jo ima.
Presenetljivo je, da je ukrivljenost prostora veliko manj na obzorju dogodkov v bližini najbolj masivnih črnih lukenj in se povečuje v manj masivnih. Pomislite na to: če bi se na obzorju dogodkov »postavili« z desno nogo na robu in glavo nazaj 1,6 metra od singularnosti, bi sila raztegnila vaše telo - postopek, imenovan špagetifikacija. Če bi bila ta črna luknja enaka kot v središču naše galaksije, bi bila natezna sila le 0,1% gravitacijske sile na Zemlji, če pa bi se Zemlja sama spremenila v črno luknjo in bi vi na njej stali, bi bila natezna sila 1020 krat zemeljska gravitacija.
Promocijski video:
Če so te natezne sile majhne na robu obzorja dogodkov, znotraj obzorja dogodkov ne bodo veliko večje, kar pomeni - glede na elektromagnetne sile, ki držijo trdne predmete skupaj - bi morda lahko naredili svoje: potopite predmet v obzorje dogodkov in skoraj takoj vzemite ven. Ali lahko to storiš? Da bi razumeli, poglejmo, kaj se zgodi na sami meji med nevtronsko zvezdo in črno luknjo.
Predstavljajte si, da imate izredno gosto nevtronsko kroglo, vendar lahko foton na njeni površini še vedno pobegne v vesolje in se ni nujno vrniti v nevtronsko zvezdo. Zdaj pa postavimo še en nevrona na površino. Naenkrat se jedro ne more več upirati gravitacijskemu kolapsu. Toda namesto da razmišljamo o tem, kaj se dogaja na površini, pomislimo na to, kaj se dogaja znotraj, kjer nastaja črna luknja. Predstavljajte si en sam nevtron, sestavljen iz kvarkov in gluonov, in si predstavljajte, kako se morajo gluoni v nevtronu premikati iz enega kvarka v drugega, da bo potekala izmenjava sil.
Zdaj je eden od teh kvarkov bližje singularnosti v središču črne luknje, drugi pa je bolj oddaljen. Da bo prišlo do izmenjave sil - in da bo nevtron stabilen - mora gluon v določenem trenutku preiti iz bližnjega kvarka v daljnega. A to je nemogoče niti s svetlobno hitrostjo (in gluoni nimajo mase). Vsa ničelna geodezija ali pot predmeta, ki se premika s svetlobno hitrostjo, bo povzročila singularnost v središču črne luknje. Poleg tega nikoli ne bodo šli dlje od singularnosti črne luknje kot v trenutku izmetavanja. Zato se mora nevtron znotraj obzorja dogodkov črne luknje zrušiti in postati del singularnosti v središču.
Vrnimo se torej na primer pasov: vzeli ste majhno maso in jo privezali na večjo posodo; ladja je zunaj obzorja dogodkov in masa je potopljena. Ko kateri koli delec prečka obzorje dogodkov, ga ne more več zapustiti - niti delca niti svetlobe. Toda fotoni in gluoni ostajajo tisti delci, ki si jih moramo izmenjati med delci, ki so zunaj obzorja dogodkov, in prav tako ne morejo nikamor.
To ne pomeni nujno, da se bo kabel zlomil; namesto tega se bo singularnost vlekla na celotno ladjo. Seveda vas plimovalne sile pod določenimi pogoji ne bodo raztrgale, vendar bo doseganje singularnosti neizogibno. Neverjetna gravitacija in dejstvo, da vsem delcem vseh mas, energij in hitrosti ne bo preostalo drugega, kot da potujejo do singularnosti, se bo zgodilo.
Zato na žalost po prehodu obzorja dogodkov še niso našli poti iz črne luknje. Lahko zmanjšate izgube in odrežete tisto, kar je že prišlo, ali pa ostanete v stiku in se utopite. Izbira je odvisna od vas.
Ilya Khel