Ce sunt „GĂURILE negre” din spațiu și ce se întâmplă dacă „aluneci” într-un astfel de abis stelar? Simulare realizată de un supercomputer NASA

V-ați întrebat vreodată ce este aceea o „gaură neagră” cosmică? Dacă răspunsul este afirmativ atunci trebuie să știți că un supercomputer al NASA a creat o simulare detaliată a unui zbor către o gaură neagră masivă, oferind astfel o perspectivă fascinantă asupra evenimentelor care au loc în apropierea unei astfel de „entități” cosmice.

Jeremy Schnittman, astrofizician la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA din Maryland, a explicat: „Oamenii întreabă adesea despre acest lucru, iar simularea acestor procese greu de imaginat mă ajută să conectez matematica relativității cu consecințele din universul real.”

Simularea a urmărit două scenarii diferite: unul în care o cameră (un substitut pentru un astronaut curajos) ratează orizontul evenimentelor, iar celălalt în care trece de această barieră crucială.

Destinația simulată a fost o gaură neagră supermasivă cu o masă de 4,3 milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui nostru, similară cu cea din centrul galaxiei noastre, Calea Lactee.

Schnittman a explicat că găurile negre de masă stelară, care conțin până la aproximativ 30 de mase solare, au orizonturi de evenimente mult mai mici și forțe gravitaționale mai intense, ceea ce le face mai periculoase pentru obiectele care se apropie.

Ce se întâmplă în interiorul unei găuri negre spațiale?

„Dacă ai de ales, vrei să cazi într-o gaură neagră supermasivă”, a explicat Schnittman.

În simulare, orizontul de evenimente al găurii negre se întinde pe aproximativ 25 de milioane de kilometri, o distanță considerabilă în context cosmic.

Simularea a evidențiat prezența unui disc de acreție – un nor de gaz fierbinte și strălucitor care înconjoară gaura neagră – și a inelelor fotonice, structuri strălucitoare care se formează în apropierea găurii negre.

Pe măsură ce camera simulată se apropie de gaură neagră, viteza sa devine din ce în ce mai apropiată de cea a luminii, amplificând strălucirea discului de acreție și a stelelor din fundal într-un mod similar cu efectul Doppler.

O călătorie distorsionată

Odată ce camera trece de distanță de aproape 640 de milioane de kilometri, spațiul-timp începe să se distorsioneze în mod dramatic. Lumina din discul găurii negre și din cerul nopții este distorsionată și formează multiple imagini pe măsură ce călătoria continuă în direcția singularității – punctul unidimensional final al călătoriei, unde legile fizicii cunoscute își pierd sensul.

Schnittman a subliniat că odată ce camera a traversat orizontul evenimentelor, distrugerea sa este inevitabilă și iminentă.

În timp real, camera are nevoie de aproximativ 3 ore pentru a cădea până la orizontul evenimentelor, executând pe parcurs aproape două orbite complete de 30 de minute. Dar pentru oricine observă de la distanță, nu ar ajunge niciodată acolo. Pe măsură ce spațiul-timp devine din ce în ce mai distorsionat în apropierea orizontului, imaginea camerei încetinește și apoi pare să se oprească la mică distanță de acesta. Acesta este motivul pentru care astronomii s-au referit inițial la găurile negre ca fiind „stele înghețate”.

La orizontul evenimentelor, chiar și spațiul-timp însuși curge spre interior cu viteza luminii, viteza cosmică limită. Odată ajunsă în interiorul acestuia, atât camera cât și spațiul-timp în care se mișcă se grăbesc spre centrul găurii negre – un punct unidimensional numit singularitate, unde legile fizicii așa cum le cunoaștem încetează să mai funcționeze.

„Odată ce camera traversează orizontul, distrugerea sa prin spaghetizare este la doar 12,8 secunde distanță”, a declarat Schnittman. De acolo, mai sunt doar 79.500 de mile (128.000 de kilometri) până la singularitate. Această ultimă etapă a călătoriei se încheie într-o clipită, potrivit science.nasa.gov.

În scenariul alternativ, camera orbitează aproape de orizontul evenimentelor, dar nu traversează niciodată și scapă în siguranță. Dacă o astronaută ar pilota o navă spațială în această călătorie dus-întors de 6 ore, în timp ce colegii ei de pe o navă-mamă ar rămâne departe de gaura neagră, ea s-ar întoarce cu 36 de minute mai tânără decât colegii ei. Acest lucru se datorează faptului că timpul trece mai încet în apropierea unei surse gravitaționale puternice și atunci când se deplasează cu o viteză apropiată de cea a luminii.

„Această situație poate fi și mai extremă”, a precizat Schnittman. „Dacă gaura neagră s-ar roti rapid, precum cea prezentată în filmul „Interstellar” din 2014, ea s-ar întoarce cu mulți ani mai tânără decât colegii ei.”