Co se stane, když spadnete do černé díry?

Černé díry jsou jedny z nejzáhadnějších a nejextrémnějších astronomických jevů, které ve vesmíru známe. Co by se však stalo, kdybyste do jedné z nich spadli? Odpověď na svém webu uvedl server Newsweek.

Tato vesmírná tělesa jsou oblasti časoprostoru, kde je gravitace tak extrémní, že z nich nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo.

Z čeho je černá díra?

Černé díry většinou vznikají jako pozůstatky hvězd, které zanikly při kataklyzmatických kosmických explozích známých jako supernovy.

Ve středu černé díry se nachází singularita – jednorozměrný bod, kde je podle předpokladů gravitace nekonečná a kde se hroutí fyzikální zákony, jak je známe.

Kolem této oblasti se nachází oblast známá jako horizont událostí – hranice, za kterou nemůže nic uniknout v důsledku extrémní gravitační přitažlivosti. Horizont událostí se tak jmenuje proto, že není možné pozorovat žádnou událost, která se odehrává uvnitř něj.

Černé díry se dělí na dvě hlavní velikostní třídy: hvězdné a supermasivní (ačkoli nedávný výzkum odhalil, že může existovat i mezitřída). Hvězdné černé díry mají obvykle hmotnost několikrát větší než naše Slunce. Supermasivní černé díry mohou mít hmotnost od milionů do miliard hmotností Slunce.

Představme si tedy hypotetickou situaci, kdy lidstvo zvládlo mezihvězdné cestování (nejbližší černé díry se považují za vzdálené tisíce světelných let) a astronaut zabloudil příliš blízko k černé díře, ať už v kosmické lodi, nebo při výstupu do vesmíru. Co by se stalo a jak blízko je příliš blízko?

„Bodem, odkud není návratu, je pro černé díry horizont událostí,“ řekl časopisu Newsweek Ben Farr, fyzik a astronom zabývající se gravitačními vlnami na Oregonské univerzitě. „Je to bod, ve kterém je zakřivení prostoru způsobené černou dírou tak extrémní, že ani světlo, nejrychleji se pohybující částice ve vesmíru, se po průchodu černou dírou nemůže dostat jinam než do jejího středu.“

Podle Farra je horizont událostí pro typickou černou díru „hvězdné hmotnosti“, řekněme desetkrát hmotnější než naše Slunce, vzdálen asi 30 kilometrů od jejího středu. Pro supermasivní černou díru velikosti té, která se nachází ve středu naší galaxie, je toto číslo mnohem větší – asi 12 milionů kilometrů.

Pokud byste se k černé díře přiblížili příliš blízko, dostali byste se do volného pádu směrem k jejímu středu, přičemž gravitační síly se s přibývajícím časem zvyšují a vytvářejí přitažlivou sílu na vaše tělo.

Zvláštní zážitek

Zážitek astronauta, který se blíží k horizontu událostí černé díry, však velmi závisí na její velikosti. Možná až neintuitivně, ale supermasivní černé díry mohou být bezpečnější pro přiblížení než černé díry s hvězdnou hmotností – alespoň krátkodobě.

„Černá díra s hvězdnou hmotností má mimo horizont událostí tak extrémní slapové síly (astronaut padající nohama napřed by pocítil silnější gravitaci u nohou než u hlavy), že by byl náš astronaut roztrhán mnohem dříve, než by dosáhl horizontu událostí,“ řekl Farr. „Slapové síly pociťuje objekt tehdy, když je gravitační síla, kterou na něj působí nějaký hmotný objekt, na jedné jeho straně silnější než na druhé.“

V důsledku extrémních slapových sil by astronaut zažil efekt příznačně nazvaný „špagetování“ – v podstatě by se vertikálně roztáhl, jako když kuchař natahuje těsto na špagety (ale mnohem prudčeji).

„Vzhledem k tomu, že horizont událostí je mnohem blíže malé černé díře než velké černé díře, bude efekt u malé černé díry mnohem větší,“ řekl Glenn Starkman, fyzik a astronom z Case Western Reserve University, časopisu Newsweek.

Slapové síly v okolí černé díry o hvězdné hmotnosti by totiž byly dostatečně silné na to, aby astronauty a jejich kosmické lodě rozmetaly pravděpodobně už ze vzdálenosti několika set kilometrů.

Podle Farra by naopak přiblížení k supermasivní černé díře bylo zpočátku překvapivě klidné a volně padající astronaut by dokonce mohl dosáhnout a překročit její horizont událostí, pravděpodobně aniž by si všiml něčeho zvlášť zvláštního.

„Astronaut, který překračuje supermasivní černou díru, by si měl cestu užít,“ řekl Starkman. „Pravděpodobně si nevšimne ničeho neobvyklého, až na to, že komunikace z domova bude podivná – bude se zdát, že o vašem cestování neví.“

„To proto, že zprávám od vás trvá stále déle, než se dostanou z gravitace černé díry. To platí jak pro hvězdné, tak pro supermasivní černé díry,“ řekl. „Vaši přátelé doma vás uvidí, jak se stále více přibližujete k horizontu událostí, ale nikdy vás neuvidí, jak jej překračujete. Vy ho však skutečně v krátké době překročíte.“

Zdroj: Newsweek.com