Недавно я опубликовал статью Параметры галактической черной дыры (рекомендую ознакомиться с ней перед прочтением этой статьи). Там были рассмотрены условия, при которых скопление галактической массы может стать черной дырой. Оказывается, условия вблизи подобной черной дыры не такие уж экстремальные.
Правда, оказалось, что для этого такая "черная галактика" должна обладать средней плотностью около 10 миллиграмм на метр кубический. Это примерно в 100 000 раз меньше плотности воздуха у поверхности Земли и соответствует значениям, которые могут быть получены в современных промышленных вакуумных насосах. И хотя с земной точки зрения это довольно глубокий вакуум, то до плотности космического вакуума это очень далеко. Средняя плотность вещества в галактиках оценивается порядков на 20 меньше. Так что, в реальном мире встретить такую "черную галактику" вряд ли удастся.
Но кроме галактик можно рассмотреть скопления галактик, которые при средней плотности, близкой к средней плотности космоса, могут оказаться черными дырами. Назовем такие гипотетические черные дыры аттракторами (от англ. attract - притягивать). Главное отличие аттрактора от обычной черной дыры звездного масштаба в том, что на границе и внутри аттрактора физические условия не являются экстремальными с точки зрения классической физики (плотности, ускорения, скорости и пр. далеки от релятивистских и квантовых). В этих условиях мы вполне можем пользоваться классической теорией гравитации для оценки физических процессов.
Первый же вопрос, который может возникнуть: если ускорение свободного падения на горизонте аттрактора мало (не более земного g), то разве не составит труда достаточно мощному космическому кораблю вырваться из аттрактора? Тогда мы получили бы противоречие: какая же это черная дыра, если из нее можно вырваться.
Этот вопрос решается в два счета. Для этого надо посчитать, сколько энергии потребуется кораблю с массой m, чтобы преодолеть гравитационный барьер аттрактора и улететь с его горизонта в бесконечность? А вот сколько:
Так что, не стоит беспокоиться, если уж вы попались в ловушку аттрактора, то освободиться из его щупалец не получится - для этого придется израсходовать всю внутреннюю энергию корабля без остатка, причем со 100% КПД.
А теперь построим модель путешествия к аттрактору. Эта модель является очень приблизительной визуализацией.
Фигура первая. Взгляд на аттрактор из иллюминатора с расстояния, сильно превышающего радиус аттрактора.
На некотором расстоянии от аттрактора мы должны его заметить визуально. Он должен представлять из себя темную область, окруженную областью линзирования, поскольку аттрактор должен искажать видимое положение источников света, находящихся за ним.
Правда, возможно, что за аттрактором почти не окажется источников света. Тогда на черном фоне черный аттрактор виден не будет. Такое возможно, если аттрактор находится "на краю света", то есть на границе вселенной.
Фигура вторая. Взгляд на аттрактор с расстояния порядка радиуса аттрактора.
Часть света, излучаемого аттрактором, уже может достигнуть нас, правда, свет потеряет большую часть энергии и дойдет до нас покрасневшим. Может возникнуть вопрос: как же так, ведь свет не может покинуть черную дыру, как же можно ее увидеть? Так ведь никто не говорит, что свет способен покинуть черную дыру навсегда. Он обязательно упадет обратно, но это не означает, что он не может "отлететь" от черной дыры на некоторое расстояние подобно подброшенному вверх камню. Поэтому находясь в достаточно близкой окрестности аттрактора мы должны увидеть его примерно таким:
Фигура третья. На горизонте аттрактора.
И вот мы приблизились к аттрактору вплотную и продолжаем свободно падать с ускорением порядка земного g. Очевидно, никаких особенных физических неудобств мы при этом испытывать не будем. Впереди нам откроется вид на внутренность аттрактора. И этот вид скорее всего будет мало отличаться от вида привычного звёздного неба. По сути мы окажемся у входа во внутреннюю "вселенную" аттрактора, ранее скрытую от нас.
Отличие может быть скорее всего в распределении фонового излучения, которое принято называть реликтовым. Скорее всего оно не будет равномерным и симметричным. Наверняка в плоскости, перпендикулярной радиусу аттрактора будет наблюдаться повышенный фон, создаваемый орбитальными фотонами.
По сути мы просто совершим плавный переход из своей "вселенной" в соседку нашей "вселенной" или внутреннюю, скорее всего, более плотно упакованную "субвселенную".
Поэтому картинку здесь прилагать бессмысленно: она не будет сильно отличаться от той, что наблюдается в земной телескоп.
А далее, при погружении в аттрактор, мы увидим сзади удаляющуюся родную вселенную, которая теперь плавно превращается в аттрактор нашей новой вселенной, в которую мы теперь попали навсегда. И, возможно, наш новый дом окажется не менее уютным, чем бывший.
Приблизившись к центру аттрактора на расстояние порядка одной сотой радиуса аттрактора, мы окажемся в области с практически нулевой напряженностью гравитационного поля (это свойство гауссовых полей, коим является гравитационное поле), а следовательно с нулевой кривизной пространства-времени.
Безусловно, все, что вы здесь прочли, не более чем романтическая сказка. Но, как известно, в каждой сказке есть намек.
А намек заключается в том, что, возможно, Вселенная устроена совсем не так, как мы сегодня думаем. А именно, Вселенная может состоять из субвселенных-аттракторов, кривизна пространства-времени которых есть величина переменная: нулевая в центральной окрестности и возрастающая к периферии. Аттракторы могут быть внешними и внутренними. Реликтовое излучение может быть следствием не "разбегания" галактик, а гравитационного "покраснения" света, исходящего от множества аттракторов...
Спасибо, если дочитали.