Чёрные дыры являются одними из самых загадочных объектов во Вселенной. Человечество постоянно пытается узнать что-то новое о них. Разные методы дают положительные результаты. Например, 10 лет назад считалось невозможным увидеть чёрную дыру, так как для этого требуется телескоп размером с планету Земля.
Учёные обошли эту преграду, создав виртуальный телескоп горизонта событий EHT, состоящий из массива радиотелескопов, находящихся на разных участках Земли. В апреле 2019 получен первый снимок сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики Мессье 87.
Но что будет, если отправить человека в чёрную дыру? Здесь возможно несколько сценариев.
Сценарий 1: Отправка в обычную дыру, размером с Землю
Увы, ничего интересного не будет. Космонавт, приближающийся к горизонту событий (внешняя граница чёрной дыры, где даже свет не может вырваться наружу), будет растянут, как лапша из-за неоднородности в сильном гравитационном поле.
Дальше, разорвётся на субатомные частицы, направляясь к центру дыры — сингулярность. Британский астрофизик Мартин Рис ввёл научный термин этому явлению: спаггетификация. Гораздо интереснее рассмотреть вариант, если человек отправится к дыре, размеры которой сопоставимы с Солнечной системой.
Сценарий 2: громадная чёрная дыра
Представим, что космонавты Вася и Петя приблизились к краю дыры Стрелец А*, которая находится в центре нашего Млечного Пути. Радиус дыры составляет около 45 астрономических единиц: между Солнцем и серединой Пояса Койпера.
В последний момент Петя испугался и решил остановиться. Вася, сгорая от любопытства, всё ближе приближался к горизонту событий. Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, чёрная дыра — такой массивный объект, который сильно искривляет пространство и время.
Петя, наблюдая за Васей, заметит: чем ближе Вася к горизонту событий, тем медленнее он перемещается. Петя никогда не дождётся, когда Вася достигнет горизонта событий. Он просто замрёт. Как будто кто-то нажал на кнопку стоп во время просмотра фильма.
К тому же, видимый свет от Васи будет смещаться в сторону более длинных волн инфракрасного спектра излучения, затем в радиоволновой диапазон. Для Пети Вася постепенно исчезнет.
Но для Васи никаких стоп-кадров не будет. Он будет чувствовать себя как обычно. Без проблем пересечёт горизонт событий, так как гравитационное поле более однородное. Сначала он спокойно сможет насладиться путешествием в один конец. Обернувшись назад, он увидит всю историю Вселенной с этого локального участка.
Причина в фотонах, попавших в ловушку чёрной дыры. Бесконечно вращаясь вокруг горизонта событий, несут информацию о прошлом и настоящем. Так как Вася замер во времени относительно Вселенной, то он увидит и фотоны будущих времён.
То есть ему будет доступен вид момента рождения Вселенной и её далёкий конец. Вася, двигаясь внутри чёрной дыры, поймёт, что Земля уже давно поглотилась красным гигантом Солнцем. Да и самой Солнечной системы нет, а Вселенной пришёл конец. То есть для Васи, терять уже особо нечего.
Возможно, он не огорчится: или 80 лет шаблонной жизни на Земле, или время всей Вселенной за один миг. Игра стоит свеч. Конечно, скоро у него появятся проблемы. Чем ближе к сингулярности, тем больший эффект неоднородности приливных сил. А значит спаггетификация не за горами. Разрыв на субатомные частицы неизбежен.
По поводу сингулярности: никто не знает, что там находится. Быть может, учёные что-нибудь придумают. Ведь изображение дыры удалось запечатлеть.