შავი ხვრელების საიდუმლოთა ამოსახსნელად, იდეალური იქნებოდა, რომ ადამიანი ერთ-ერთ მათგანში შევიდეს.
თუმცა, ეს საქმე საკმაოდ რთულია — ადამიანს ამის გაკეთება მხოლოდ იმ შემთხვევაში შეუძლია, თუ შესაბამისი შავი ხვრელი სუპერმასიურია, იზოლირებული და თუ მასში ადამიანი შევა, არ უნდა ელოდეს, რომ იქ გაკეთებულ აღმოჩენებს დანარჩენ სამყაროში ვინმეს მოუყვება.
აიოვის შტატის გრინელის კოლეჯის ფიზიკოსები, ლეო და შანშან როდრიგესები წლებია, შავ ხვრელებს სწავლობენ. ამ საკითხზე ისინი სამეცნიერო პორტალ The Conversation-ში სტატიას აქვეყნებენ.
შავი ხვრელები სამყაროში ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ასტროფიზიკური ობიექტებია. როგორც ჩანს, ეს დამაინტრიგებელი ობიექტები სამყაროს ევოლუციის გადამწყვეტი ელემენტებია, დიდი აფეთქებიდან დღემდე. სავარაუდოდ, მათ გავლენა აქვთ ჩვენს გალაქტიკაში სიცოცხლის აღმოცენებაზეც.
შავ ხვრელთა ორი ტიპი
სამყარო სავსეა სხვადასხვა ტიპის შავი ხვრელებით.
ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ზომითა და ელექტრული მუხტით, ზუსტად ისე, როგორც ელექტრონები და პროტონებია ატომებში. ზოგიერთი შავი ხვრელი ბრუნავს. ზემოთ ხსენებული საკითხისთვის რელევანტურია შავ ხვრელთა ორი ტიპი.
პირველი მათგანი არ ბრუნავს, ელექტრულად ნეიტრალურია, ანუ არ არის არც დადებითად და არც უარყოფითად დამუხტული და გააჩნია ჩვენი მზის მასა. მეორე ტიპია სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელსაც მზეზე მილიონობით და მილიარდობით მეტი მასა აქვს.
გარდა ამ ორ ტიპს შორის მასების ასეთი სხვაობისა, ისინი ერთმანეთისგან განსხვავდებიან მანძილით მათი ცენტრიდან მოვლენათა ჰორიზონტამდე — მაჩვენებელი, რომელსაც რადიალურ მანძილს უწოდებენ.
შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტი წარმოადგენს უკან არდაბრუნების წერტილს. ნებისმირი რამ, რაც ამ წერტილს გადაკვეთს, შავი ხვრელი გადაყლაპავს და ჩვენთვის ცნობილი სამყაროდან სამუდამოდ გაქრება.
მოვლენათა ჰორიზონტთან შავი ხვრელის გრავიტაცია იმდენად მძლავრია, რომ მისი დაძლევა ან შეწინააღმდეგება არანაირი ოდენობის მექანიკურ ძალას არ შეუძლია. შავი ხვრელისგან გაქცევა არ ძალუძს სინათლესაც კი — სამყაროში ყველაზე სწრაფად მოძრავ რაღაცას.
მოვლნათა ჰორიზონტის რადიალური მანძილი დამოკიდებულია შესაბამისი შავი ხვრელის მასაზე და გადამწყვეტია მასში ჩავარდნილი ადამიანის გადარჩენის თვალსაზრისით. ჩვენი მზის მასის შავი ხვრელის შემთხვევაში, მოვლენათა ჰორიზონტის რადიუსი სულ რაღაც 3,2 კილომეტრი იქნება.
ირმის ნახტომის ცენტრში გაწოლილი სუპერმასიური შავი ხვრელის მასა დაახლოებით 4 მილიონ მზის მასას აღწევს და მისი მოვლენათა ჰორიზონტის რადიუსი 11,7 მილიონი კილომეტრი, ანუ 17 მზის რადიუსია.
გამომდინარე აქედან, ადამიანი, რომელიც ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელში ჩავარდება, მოვლენათა ჰორიზონტის გადაკვეთამდე ის შავი ხვრელის ცენტრთან გაცილებით უფრო ახლოს მივა, ვიდრე სუპერმასიურ შავ ხვრელში ჩავარდნის შემთხვევაში.
შავი ხვრელის ცენტრთან სიახლოვის გამო, ეს იმას ნიშნავს, რომ შავი ხვრელის მოქაჩვა ადამიანზე 1000 მილიარდჯერ განსხვავებული იქნება თავსა და ფეხის თითებს შორის, იმის მიხედვით, რომელი მათგანია მიმართული თავისუფალი ვარდნისკენ.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ ადამიანი ფეხების მხრიდან ვარდება, ვარსკვლავური მასის შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტთან მიახლოებისას, გრავიტაციული მიზიდვა მის ფეხებზე ექსპონენციალურად უფრო დიდი იქნება, ვიდრე მის თავზე.
ადამიანი სპაგეტივით გაიწელება (სპაგეტიფიკაცია) და თითქმის გამორიცხულია, ასეთი ფორმის მიღებას ის გადაურჩეს.
სუპერმასიურ შავ ხვრელში ჩავარდნილი ადამიანი მოვლენათა ჰორიზონტთან მიღწევისას გაცილებით შორს იქნება გრავიტაციის ცენტრალური წყაროდან, რაც იმას ნიშნავს, რომ თითქმის ნული იქნება განსხვავება მის თავსა და ფეხის თითებზე მოქმედ გრავიტაციულ მიზიდვაში.
შესაბამისად, ეს ადამიანი მოვლენათა ჰორიზონტს დაუზიანებელი გადაკვეთს, ძაფივით გრძლად არ გაიწელება და მოვლენათა ჰორიზონტს ისე გაივლის.
სხვა გასათვალისიწნებელი ფაქტორები
სამყაროში ჩვენ მიერ აღმოჩენილ შავ ხვრელთა უმეტესობა გარშემორტყმულია მატერიის ძალიან ცხელი დისკოთი, რომელიც ძირითადად შავ ხვრელთან ძალიან ახლოს მისული და მასში ჩავარდნილი სხვა ობიექტების, მაგალითად, ვარსკვლავებისა თუ პლანეტების გაზისა და მტვრისგან შედგება.
ამ დისკოებს აკრეციის დისკოებს უწოდებენ და ისინი ძალიან ცხელი და ტურბულენტურია. თითქმის გადაჭრით შეიძლება ითქვას, რომ ისინი ზედმეტად არასტუმართმოყვარეა და შავ ხვრელში მოგზაურობას უკიდურესად სახიფათოს ხდის.
შავ ხვრელში შესასვლელად დაგჭირდებათ სუპერმასიური შავი ხვრელი, რომელიც სრულიად იზოლირებულია და არ იკვებება მიმდებარე მატერიით — გაზით ან ვარსკვლავებით.
თუ ადამიანი სამეცნიერო კვლევისათვის შესაფერის იზოლირებულ სუპერმასიურ შავ ხვრელს იპოვის და მასში შესვლას გადაწყვეტს, ყველაფერი, რასაც ის შავი ხვრელის წიაღში დააკვირდება და გაზომავს, მხოლოდ მისი მოვლენათა ჰორიზონტით იქნება შემოფარგლული.
დაიმახსოვრეთ, რომ მას შემდეგ, რაც მოვლენათა ჰორიზონტს გადაკვეთს, შავი ხვრელის გრავიტაციისგან გაქცევა აღარაფერს ძალუძს და შესაბამისად, მასში ჩავარდნილი პიროვნება იქ გაკეთებული აღმოჩენების უკან, მოვლენათა ჰორიზონტს გარეთ გამოგზავნას ვერ შეძლებს. მისი მოგზაურობა და აღმოჩენები დანარჩენი სამყაროსთვის სამუდამოდ დაიკარგება, მაგრამ ალბათ თავგადასავლით ისიამოვნებს, იმდენ ხანს მაინც, სადამდეც გადარჩება, ვინ იცის…
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
