Nini kinatokea ikiwa utaanguka kwenye shimo nyeusi

2024 Mwandishi: Malcolm Clapton | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 04:11

Mwanaanga akikaribia shimo jeusi, matarajio yake si angavu sana.

Kwa kifupi, atakufa. Kwa undani zaidi - haijulikani nini kitatokea. Sayansi inaweza kubahatisha tu. Lakini hakutakuwa na kitu cha kupendeza, niamini.

Kwa umbali wa heshima, shimo nyeusi hufanya kama nyota ya misa sawa - unaweza kuingia kwenye obiti thabiti kuzunguka na kuzunguka huko kwa miaka. Kulingana na wanasayansi, hata sayari zinazokaliwa zinaweza kuwepo huko. Lakini unapokaribia shimo, matatizo zaidi yatakuwa.

Mionzi itaua mtu

Ikiwa unaamini kuwa shimo nyeusi itadhuru mtu tu wakati anavuka upeo wa tukio (mpaka karibu na shimo, kwa sababu ambayo hata mwanga hauwezi kurudi), basi umekosea. Ugumu utaanza mapema zaidi, na kuua.

Shimo nyeusi ni mara chache peke yake. Kama sheria, wamezungukwa na rundo kubwa la vitu - gesi, ambayo iliachwa baada ya shimo kuumwa na nyota fulani. Gesi huruka katika obiti kwa kasi kubwa, kwa hiyo ina nishati ya kutisha ya kinetic na joto hadi joto kali.

Kitu hiki kinachozunguka kwa kasi na moto kuzunguka shimo jeusi huitwa diski ya kuongeza.

Watazamaji wa Interstellar wanajua jinsi diski ya uongezaji inavyopaswa kuonekana. Shimo nyeusi yenyewe haionekani, kwani inachukua mwanga wowote unaoanguka juu yake, lakini swirl ya suala karibu nayo inaweza kuonekana. Ni diski ya uongezaji ambayo ni kitu cha machungwa kinachong'aa ambacho darubini ya Event Horizon Telescope ilinasa mnamo Aprili 2019.

Diski za uongezekaji wa mashimo meusi hutoa mionzi yenye nguvu ya sumakuumeme. Nishati ya X-rays na mionzi ya gamma ni mara milioni zaidi ya ile ya mwanga unaoonekana.

Kwa kuongeza, kinadharia, shimo nyeusi yenyewe inaweza pia kutoa mionzi ya Hawking. Kweli, wanajimu bado hawana uhakika juu ya hili, na nguvu ya mionzi haifai.

Mito hii yote ya chembe za kushtakiwa, ambazo shimo nyeusi hutawanya kwa mamia ya miaka ya mwanga karibu na yenyewe, haziwezekani kuongeza afya. Mwili wa mbinguni utammaliza mtu hata akikaribia na mionzi ya kawaida, bila kutumia ukiukwaji wa topolojia ya upotoshaji wa nafasi na wakati.

Itakuwa kuchomwa moto na suala la disk accretion

Tuseme mwanaanga alitunza usalama wa mionzi mapema - kwa mfano, vaa koti yenye risasi yenye unene wa mita moja juu ya vazi la anga. Na, nia ya kujua ni nini katika kina cha ajabu cha shimo nyeusi, inaendelea kuanguka kwa bure kuelekea hilo.

Lakini kikwazo kingine kinangojea mtafiti, yaani: diski ya uongezaji ambayo tayari tunaijua. Inajumuisha gesi ya moto sana.

Diski hupata joto wakati chembe za gesi zinapogongana, na kufanya miduara kwa kasi kubwa kuzunguka shimo jeusi. Nishati ya kinetiki hubadilika kuwa nishati ya joto, na inafanya kazi vizuri sana - jambo karibu na shimo jeusi la wastani linaweza joto hadi mamilioni au hata trilioni za Kelvin. Hii ni ya juu kidogo kuliko, kwa mfano, joto la Jua letu - 5,778 K kwenye uso, K milioni 15 kwenye msingi.

Pengine, haifai kukumbusha kwamba si salama kuruka kupitia mito ya plasma ya incandescent. Ikiwa mtu hajauawa na mionzi, basi joto la juu.

Kwa ujumla, diski za uongezaji wa mashimo meusi makubwa kwenye vituo vya galaksi ni kati ya vitu vyenye mwangaza zaidi angani. Wanaitwa "quasars". Moto mkali kuliko wote, J043947.08 + 163415.7, huchoma kama vijeba trilioni 600 za njano za kawaida kama Jua, ikiwa walikula njama na kuzungumza mara moja.

Mara kwa mara, kwa njia, shimo nyeusi hutuma kwenye Ulimwengu jets za relativistic, au jets, - mito ya plasma kwa kasi ya karibu ya mwanga, kwa kawaida katika jozi, iliyoelekezwa kutoka kwa miti kwa mwelekeo tofauti.

Wanaanga bado wanajadili kwa nini hii inafanyika, lakini inaonekana kama sehemu za sumaku karibu na shimo zinafanya jambo la kupendeza na gesi iliyo kwenye diski ya uongezaji. Ndege hiyo inaweza kulipuka mfululizo kwa miaka milioni 10 hadi 100.

Kwa hiyo, kuanguka kwenye shimo nyeusi, mtu lazima aepuke miti yake, ili asiingie chini ya jets relativistic.

Inatia tambi

Kwa mtazamo wa hapo juu, labda ni bora kusafiri kwenye shimo nyeusi bila disk ya accretion. Hizi pia hutokea - ikiwa hakuna nyota katika kitongoji ambacho unaweza kusukuma gesi. Hiyo ni, shimo tayari limewameza wote salama.

Kwa mfano, shimo jeusi katikati ya galaksi ya Markarian 1018 lilifyonza vitu vyote vilivyoizunguka na kuachwa bila gesi karibu. Wanajimu huita mashimo kama haya kuwa na njaa. Mambo duni.

Au shimo kubwa sana la Sagittarius A katikati ya Njia yetu ya Milky - ina diski ndogo sana isiyoonekana 1.

2.. Ndio maana ni ngumu sana kumtazama.

Kwa ujumla, inawezekana kabisa kukaribia upeo wa tukio la shimo nyeusi bila kugongana na mito ya plasma ya moto.

Matatizo ambayo mwanaanga atakuwa nayo baadaye yatategemea ukubwa wa shimo jeusi.

Ikiwa mtu ataanguka juu ya kitu ambacho kina wingi wa, sema, kuhusu molekuli moja ya jua (mara 332,946 ya Dunia), basi hii ndiyo itatokea.

Tunapokaribia mwili huu wa mbinguni unaovutia, nguvu ya mvuto ambayo huathiri mtu pia itaongezeka. Kwa umbali fulani kutoka kwenye shimo, inageuka kuwa mvuto kwenye miguu itakuwa mara nyingi zaidi kuliko mvuto juu ya kichwa. Tofauti hii inaitwa "nguvu ya mawimbi".

Matokeo ya ushawishi wa nguvu hii yanaelezwa na mwanafizikia Neil DeGrasse Tyson katika kitabu "Kifo katika shimo nyeusi na matatizo mengine madogo ya cosmic."

Kwanza, nguvu za mawimbi ya shimo jeusi zitamrarua mwanaanga katikati kabisa ya mwili (ikiwa, bila shaka, ataanguka ndani ya shimo kama askari, na sio kando). Kisha atapasua miguu yake na torso katikati. Kisha tena. Na hivyo katika maendeleo ya kijiometri, mpaka hata atomi ambayo mwathirika hufanywa kuoza katika chembe za msingi. Kisha mtiririko huu wote wa chembe utakuwa zaidi ya upeo wa tukio.

Dunia pia huunda nguvu ya mawimbi kwenye mwili wako, lakini haitoshi kukutenganisha, kwa hivyo usijali.

Ni hayo tu. Jambo hilo kwa mzaha linaitwa "spaghettification". Kawaida, nguvu za mawimbi ya shimo nyeusi zitapunguza nyota, lakini zitakabiliana na wanadamu pia.

Walakini, kuna tahadhari moja.

Kitu cha kutisha kitatokea, lakini hatutajua ni nini hasa

Nguvu za mawimbi, kama Neil Tyson anavyoelezea, huongeza ukubwa wa kitu kuhusiana na umbali wa katikati ya shimo. Hii ina maana kwamba shimo jeusi la ukubwa wa wastani litamrarua mwanaanga vipande vipande na kugawanyika katika atomi hata inapokaribia.

Lakini ikiwa shimo jeusi ni kubwa vya kutosha na lenye radius kubwa, nguvu zake za mawimbi zitaanza kunyoosha msafiri baada ya kuvuka upeo wa tukio.

Wakati huo huo, pengine, mtu anaweza hata kuishi, anasema mwanafizikia Leo Rodriguez, kwa sababu upeo wa tukio sio kizuizi cha kimwili, lakini ni mpaka wa athari ya mvuto wa shimo nyeusi, ambayo hata mwanga hauwezi kuepuka kutoka humo.

Muda mfupi kabla ya kuanguka juu ya upeo wa macho, msafiri anaweza kuwa na wakati wa kuona jinsi mwanga wote wa nyota zinazozunguka unapotoshwa, na kisha hupungua kwa uhakika nyuma, ambayo kwanza itakuwa nyekundu, kisha nyeupe, kisha bluu. Hii ni kutokana na athari za mvuto wa shimo kwenye urefu wa mawimbi ya mwanga unaopita (hii inaitwa "kuhama kwa bluu").

Lakini hakuna mtu anayeweza kusema ni nini hasa kitatokea juu ya upeo wa macho. Shida ni kwamba sheria za fizikia tulizozoea hazifanyi kazi hapo. Kwa hiyo, wanasayansi wanaweza tu kudhani kile kinachotokea kwa jambo katika shimo nyeusi.

Uwezekano mkubwa zaidi, kulingana na Neil Tyson, mtu anapiga tambi kwa usalama, sio tu kabla ya upeo wa tukio, lakini nyuma yake. Kisha kile kilichobaki cha msafiri kitaanguka katika umoja - eneo la nafasi na msongamano usio katikati ya shimo. Hapa.

Kwa hivyo hakutakuwa na rafu za vitabu na jumbe za msimbo za Morse kutoka zamani zitakazotumwa kwa binti yao kama katika Interstellar.