Ротирајуће црне рупе могу довести до хиперсвемирског путовања до краја

Један од најцјењенијих сценарија научне фантастике користи црну рупу као портал за другу димензију или вријеме или универзум. Та фантазија може бити ближа стварности него што се раније мислило.

Црне рупе су можда најтајанственији објекти у универзуму. Они су посљедица гравитације која руши умирујућу звијезду без ограничења, што доводи до стварања праве сингуларности - што се догађа када се цијела звијезда сабије у једну точку и добије објект с бесконачном густоћом. Ова густа и топла сингуларност пробија рупу у ткиву самог времена, отварајући могућност за путовање хиперсвемиром. То је кратак рез у временском простору који дозвољава путовање на космичке удаљености у кратком периоду.

Види такође: Да ли је хиперсвемир чиста научна фантастика? Не ако вам је тешко у теорији струна

Истраживачи су раније мислили да ће свака летелица која покушава да употреби црну рупу као портал овог типа морати рачунати с природом у најгорем случају. Врућа и густа сингуларност проузроковала би да свемирска летелица издржи низ неугодних растезања и стискања плиме и осеке прије него што се потпуно испари.

Летење кроз црну рупу

Мој тим на Универзитету Массацхусеттс Дартмоутх и колега на Георгиа Гвиннетт Цоллегеу су показали да све црне рупе нису једнаке. Ако је црна рупа попут Стрелца А *, лоцирана у центру наше галаксије, велика и ротирајућа, онда се изгледи за летилицу драматично мењају. То је зато што је јединственост коју би свемирски брод морао да се носи са собом веома благ и могао би да омогући веома миран пролаз.

Разлог за то је да је релевантна сингуларност унутар ротирајуће црне рупе технички "слаба", те стога не оштећује објекте који су у интеракцији с њом. У почетку, ова чињеница може изгледати контраинтуитивно. Међутим, може се сматрати аналогним уобичајеном искуству брзог проласка прста кроз свијећу близу пламена од 2.000 ступњева без да се спали.

Мој колега Лиор Бурко и ја истражујемо физику црних рупа већ више од две деценије. У 2016, мој Пх.Д. студенткиња Царолине Маллари, инспирисана филмским хитом Цхристопхера Нолана Интерстеллар, покушао је да провери да ли би Цоопер (лик Маттхева МцЦонаугхеиа) могао да преживи свој пад дубоко у Гаргантуа - фиктивну, супермасивну, брзо ротирајућу црну рупу која је 100 милиона пута већа од масе нашег Сунца. Интерстеллар заснована је на књизи коју је написао астрофизичар, добитник Нобелове награде, Кип Тхорне, а физичке особине Гаргантуе-е су централне за заплет овог холивудског филма.

Ослањајући се на рад физичара Амоса Орија два десетљећа раније, и наоружан њеним јаким компјутерским вјештинама, Маллари је изградио рачунални модел који ће обухватити већину битних физичких ефеката на свемирском броду, или било којем великом објекту, који пада у велико, ротирајуће црно рупа као Стрелац А *.

Чак ни бумпи вожња?

Оно што је открила је да у свим условима објекат који пада у црну рупу не би доживео бескрајно велике ефекте након проласка кроз такозвану унутрашњу хоризонту сингуларности рупе. То је сингуларност да објекат који улази у црну рупу не може маневрирати или избећи. Не само то, под правим околностима, ови ефекти могу бити занемариво мали, дозвољавајући прилично удобан пролаз кроз сингуларност. Заправо, уопште не може бити видљивих ефеката на предмет који пада. Ово повећава могућност коришћења великих, ротирајућих црних рупа као портала за путовања у хиперсвемир.

Маллари је такође открио особину која није била у потпуности уважена раније: чињеница да ће ефекти сингуларности у контексту ротирајуће црне рупе резултирати убрзаним порастом циклуса истезања и стискања на свемирском броду. Али за веома велике црне рупе као што је Гаргантуа, снага овог ефекта би била веома мала. Дакле, свемирска летелица и сви појединци на броду то не би открили.

Кључна ствар је да се ови ефекти не повећавају без граница; у ствари, они остају коначни, иако напори на летилици имају тенденцију да расту неограничено док се приближавају црној рупи.

Постоји неколико битних поједностављујућих претпоставки и резултирајућих ограничења у контексту Маллари-јевог модела. Главна претпоставка је да је разматрана црна рупа потпуно изолована и да стога није подложна сталним поремећајима од стране извора као што је друга звијезда у његовој близини или чак било каквог падајућег зрачења. Иако ова претпоставка дозвољава важна поједностављења, вреди напоменути да је већина црних рупа окружена космичким материјалом - прашином, гасом, зрачењем.

Такође погледајте: “Соло” је дао име гориву за хиперсвемирско путовање

Стога би природни наставак Малларијевог рада био да се проведе слична студија у контексту реалистичније астрофизичке црне рупе.

Маллариов приступ коришћења компјутерске симулације за испитивање ефеката црне рупе на објекту је веома чест у пољу физике црне рупе. Непотребно је рећи да још увек немамо могућности да изводимо праве експерименте у или близу црних рупа, тако да научници прибјегавају теорији и симулацијама да би развили разумевање, тако што ће направити предвиђања и нова открића.

Овај чланак је првобитно објављен на Тхе Цонверсатион би Гаурав Кханна. Прочитајте оригинални чланак овде.