Može biti opasno - može biti jako zabavno! Ovo je mišljenje jednog od vodećih astrofizičara u Sjedinjenim Državama i s duhovitošću razmišlja o mogućnostima koje bi ljudi mogli dobiti ako se prevezu u blizinu supermasivne crne rupe. Predložio je da bi nam napredak u razvoju svemirskih motora mogao omogućiti organiziranje "terenskog istraživanja" najbliže takve rupe.
Od devedesetih godina znamo da planete mogu orbitirati pulsarima, nevjerojatno gustim objektima stvorenim snažnim eksplozijama zvijezda. Bilo bi razumno pretpostaviti da se one mogu vrtjeti oko crnih rupa, koje, na iznenađenje mnogih ljudi, imaju manje utjecaja na okoliš od pulsara. Neki od ovih planeta možda čak imaju život, jer su se mnoga živa bića na Zemlji, kao što znamo, prilagodila ekstremnim uvjetima, uključujući vrlo visoke i niske temperature, kisela, slana i čak radioaktivna okruženja.
Naseljeni planeti mogu se naći u blizini supermasivne crne rupe, koje se nalaze u središtu većine galaksija. Naša vlastita galaksija, Mliječni put, nosi crnu rupu s masom jednakom masi od četiri milijuna zvijezda zajedno. Unutarnja stabilna kružna orbita (SVUKO) ovog objekta, poznata kao Sgr A * (Strijelac A *), otprilike je jednaka orbiti u kojoj se Merkur kreće oko našeg sunca.
Kako bi bilo živjeti na takvom planetu?
Prije nego što razgovaramo o brojnim opasnostima za život u blizini crne rupe, pogledajmo prednosti. Ako civilizacije nastanu ili migriraju u blizini crnih rupa, koje zanimljive i korisne stvari mogu tamo učiniti? 10 najboljih opcija vam padaju na pamet:
- Koristite crnu rupu kao izvor čiste energije, odlažući otpad u lijevku akumulacijskog diska, oko kojeg se vrti vrtlog materije. Do 42% vlastite mase otpada može se pretvoriti u zračenje u SVUKO crnoj rupi koja se okreće maksimalnom brzinom.
- Spojite nekakav inženjerski mehanizam na os rotacije crne rupe poput divovskog zamašnjaka s kojeg se može sakupljati energija.
- Vozite se fotonskim jedrima relativističkim mlaznicama brzinom bliskom brzini svjetlosti.
- Produžite mladolikost posjetom kozmetičkim salonima smještenim u blizini horizonta crne rupe, gdje vrijeme teče sporije kao rezultat gravitacijskog crvenog pomaka.
- Uživajte u pogledu na čitav svemir, bizarno se ogleda u slikama gravitacijskih leća oko crne rupe.
- Otvorite zabavni park na takozvanoj "fotonskoj sferi", gdje se možete poigrati s raznim relativističkim efektima, na primjer, vidite sebe s leđa, gledajući ravno ispred sebe, kako se svjetlost zavoja oko crne rupe.
- Uzmite sve od novih mogućnosti kretanja u prostoru. Dakle, kad se u milijardama godina Mliječni put spoji sa susjednom maglom Andromeda, dvije crne rupe u njihovom središtu sjedinit će se u čvrsti binarni sustav, svojevrsni gravitacijski katapult koji brzinom svjetlosti može pokrenuti zvijezde i planete, kako autor ovog materijala objašnjava u dva napisana članka u koautorstvu s Jamesom Guillochonom. Putničke agencije moći će prodavati karte za nevjerojatna putovanja katapultiranim planetima koji će proputovati cijeli svemir.
- Pošaljite zločince u crnu rupu kao najsigurniji zatvor sa smrtnom kaznom kroz singularnost. Životni vijek zatvorenika ovisit će o masi crne rupe. Što je manje ozbiljan zločin počinio, to će masovnija biti njihova crna rupa i dulje će moći živjeti izvan "zatvorskih zidova", što će se smatrati horizontom crne rupe.
- Koristite gravitacijske valove koje emitiraju mali predmeti koji kruže oko crne rupe kao sredstva komunikacije. Takve signale ne može blokirati nijedan od poznatih oblika materije.
- Ispitajte osnovne aspekte kvantne gravitacije slanjem skupina eksperimentalnih fizičara i stručnjaka iz teorije struna na organizirana putovanja.
Glavna opasnost za astronaute koji pokušavaju ovladati tim aktivnostima dolazi od sila plime. Kao što je Albert Einstein istaknuo u svom čuvenom misaonom eksperimentu, onaj tko se nalazi unutar padajućeg dizala ili svemirskog broda u slobodnom padu osjetit će odsutnost gravitacije. Ali svaka razlika u gravitacijskom ubrzanju između glave i nogu mogla bi mu lako razdvojiti tijelo. Sile plima bile bi smrtna kazna u blizini zvjezdane mase crne rupe, ali ne predstavljaju prijetnju ljudskom tijelu u širem prostoru oko supermasivne crne rupe poput Strijelca A *.
Prema tome, gustoća materije koja je potrebna za pojavu crne rupe u linearnom je odnosu sa svojom zakrivljenošću prostora i vremena. Crne rupe male mase nastaju kada se jezgra masivne zvijezde uruši na gustoće znatno više od atomskog jezgra. No, za supermasivni otvor, mnogo razrijeđeniji, dovoljno je napuniti orbitu Jupitera tekućom vodom. Zvuči jednostavno, ali ovaj inženjerski projekt nije izvediv, jer bi bila potrebna količina vode čak 100 milijuna sunca. Pa, toplina koja bi se oslobađala u procesu izlijevanja vode izgorjela bi sve susjedne infrastrukturne objekte.
Doista, toplina oslobođena tijekom sabijanja supermasivne crne rupe predstavlja značajnu prijetnju civilizacijama koje bi se mogle nalaziti u središtu galaksija. U našem zajedničkom članku s Johnom Forbesom pokazali smo da značajan dio planeta u svemiru može izgubiti atmosferu i oceane, koji mogu isparavati zbog činjenice da su se u nekom trenutku svog postojanja nalazili u blizini galaktičke jezgre.
Promotivni video:
Prvi put u ljudskoj povijesti imamo tehnologiju za snimanje slika supermasivnih crnih rupa u središtu Mliječnog puta i divovske eliptične galaksije M87 na pozadini blistavog nakupljanja plina iza njih. Prva takva slika bit će objavljena tijekom godine.
U predavanju za 2018. godinu na konferenciji Black Hole Initiatives, interdisciplinarnom centru za istraživanje crnih rupa na Harvardu, predložio sam da bi nam daljnji napredak u svemirskom pogonu mogao omogućiti terenske studije crne rupe u blizini. Ovo bi bila izvrsna prilika za isprobavanje jedne od gore navedenih aktivnosti - i možda razmjena bilješki o kvantnoj gravitaciji s nekim turistima iz drugih civilizacija koji su već kampovali tamo.
Abraham Loeb je predsjedatelj Odjela za astronomiju na Sveučilištu Harvard, direktor utemeljitelj Harvard Inicijative Black Hole i direktor Instituta za teoriju i računanje pri Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziku. Također predsjeda savjetodavnim odborom za vrući projekt Breakthrough Stars.