Děsivá simulace ukazuje, co by se stalo, kdyby se malá černá díra přiblížila k Zemi

Když se podíváme na oblohu a vidíme hvězdy a planety, málokdo z nás si asi dokáže představit, že by nás něco tak neuvěřitelně silného a nebezpečného, jako černá díra, mohlo kdy ohrozit. Ale co kdyby se opravdu jedna taková černá díra k naší planetě přiblížila?

Co by se s námi stalo, kdyby její gravitace začala působit na Zemi? NASA se rozhodla tuto děsivou otázku prozkoumat a vytvořila simulaci, která ukazuje, co by se dělo, kdyby malá černá díra přistála v našem slunečním systému.

Co je černá díra?

Než se ponoříme do simulace, je dobré pochopit, co vlastně černá díra je. Černá díra je tak hmotný objekt, jehož gravitace je tak silná, že nic, ani světlo, nemůže uniknout z jejího dosahu. V jádru černé díry se nachází takzvaná singularita, bod, ve kterém je hmota koncentrována do jednoho bodu a všechny naše známé fyzikální zákony přestávají fungovat. Černé díry mají horizont událostí, což je bod, za nímž není návratu – jakmile se k němu přiblížíte, jste odsouzeni k pádu.

Simulace pádu do černé díry

NASA použila superpočítač Discover, aby vytvořila vizualizaci toho, co by se stalo, kdyby se malá černá díra přiblížila k Zemi. Tento simulovaný pád zobrazuje dva scénáře: jeden, kdy objekt, například kamera, těsně míjí horizont událostí a unikne, a druhý, kdy horizont překročí a čeká ho nevyhnutelný osud. V tomto případě je modelovaná černá díra o hmotnosti 4,3 milionu Sluncí, což je zhruba velikost černé díry ve středu naší galaxie, Mléčné dráhy.

Simulace ukazuje, jak se objekty přiblíží k černé díře, jejíž obří gravitace začne ovlivňovat nejen jejich pohyb, ale i světlo. Jak se kamera blíží k horizontu událostí, světlo z okolního akrečního disku (obklopujícího černou díru) a hvězd se zintenzivňuje, podobně jako zvuk auta, které se k vám blíží. Jak se kamera pohybuje, světlo kolem ní se deformuje, a dokonce vytváří vícenásobné obrazy, což je důsledkem zakřivení prostoru a času, jak je předpověděl Einstein.

Slapové síly a „špagetování“

Jak se objekt přiblíží k horizontu událostí, začne na něj působit extrémní gravitační síla. Pokud by člověk nebo jakýkoliv jiný objekt padal do černé díry, zažije jev známý jako „špagetování“. Tento termín popisuje proces, kdy se objekt roztrhá na kusy, protože jedna část objektu je silněji přitahována než druhá. Pro Zemi by to znamenalo, že planeta by byla natahována jako špageta, než by se rozpadla na kousky. Jak v simulaci, tak i ve skutečnosti, by bylo téměř nemožné tuto sílu přežít.

Co se děje za horizontem událostí?

Pokud by objekt nakonec překročil horizont událostí, zničily by ho slapové síly během velmi krátké doby – doslova v několika sekundách. Kamera v simulaci zažila „špagetování“ v trvání 12,8 sekundy, než by se rozpadla. Tato část pádu je rychlá a beznadějná. Jakmile by se objekt dostal do samotného jádra černé díry, všechny známé fyzikální zákony by přestaly fungovat. Ve chvíli, kdy by člověk nebo jakýkoliv jiný objekt spadl do singularity, by došlo k nevratné destrukci.

Gravitace černé díry je extrémní, a pokud by se nějaká dostala dostatečně blízko k naší planetě, změnila by její oběžnou dráhu. Planeta by začala být gravitací černé díry tahána a zrychlována, což by mohlo vést k destabilizaci celé sluneční soustavy. Možná by došlo k uvolnění asteroidů nebo komet, které by se vydaly na kolizní dráhu s planetami, včetně Země. Takováto srážka by byla katastrofální.

Malá černá díra vs. velká černá díra

Velká černá díra, jaká je v centru Mléčné dráhy, má obrovský horizont událostí a její gravitace působí na okolí postupně. Přiblíží-li se k Zemi, její gravitační vliv by začal deformovat dráhy planet, ale celý proces by trval roky až miliony let. Zemi by roztrhaly slapové síly, ale až v okamžiku, kdy by se dostala příliš blízko.

Naopak malá černá díra, která může mít průměr pouhých několika milimetrů, by měla mnohem menší horizont událostí, ale intenzivnější gravitační pole v omezeném prostoru. Pokud by se přiblížila k Zemi, celá planeta by byla zničena mnohem rychleji, v řádu hodin, díky okamžitým slapovým silám. Zatímco velká černá díra by Zemi pohltila postupně, malá černá díra by ji roztrhla okamžitě.

Černé díry a jejich nevyzpytatelnost

Simulace pádu do černé díry nám ukazuje, jak neuvěřitelně silné a nebezpečné mohou tyto vesmírné objekty být. Je fascinující, jak vědecké výpočty a superpočítače dokážou napodobit tento téměř nepochopitelný jev. Přestože je pravděpodobnost, že černá díra spolkne naši planetu, extrémně nízká, simulace nás upozorňuje na sílu vesmíru a nebezpečí, které může skrývat.