Det kan være farlig - det kan være mye moro! Dette er en mening fra en av de ledende astrofysikerne i USA og reflekterer med vidd om mulighetene folk kunne få hvis de ble fraktet til nærområdet til et supermassivt svart hull. Han antydet at fremskritt i utviklingen av rommotorer kunne tillate oss å organisere "feltundersøkelser" av det nærmeste slike hull.
Siden 1990-tallet har vi visst at planeter kan gå i bane rundt pulsarer, utrolig tette gjenstander skapt av kraftige eksplosjoner av stjerner. Det vil være rimelig å anta at de kan dreie seg om svarte hull, som overraskende kan virke for mange, har mindre innflytelse på miljøet enn pulsarer. Noen av disse planetene kan til og med ha liv, fordi mange levende ting på jorden, som vi vet, har tilpasset seg ekstreme forhold, inkludert svært høye og lave temperaturer, sure, saltholdige og til og med radioaktive miljøer.
Innbyggede planeter kan bli funnet i nærheten av supermassive sorte hull, som ligger i sentrum av de fleste galakser. Vår egen galakse, Melkeveien, har et svart hull med en masse lik massen på fire millioner stjerner til sammen. Den innerste stabile sirkulære bane (SVUKO) til dette objektet, kjent som Sgr A * (Skytten A *), er omtrent lik bane som Merkur beveger seg rundt solen vår.
Hvordan ville det være å leve på en slik planet?
Før vi snakker om de mange livsfarene i nærheten av et svart hull, la oss se på fordelene. Hvis sivilisasjoner dukker opp eller migrerer i nærheten av sorte hull, hva interessante og nyttige ting kan de gjøre der? De 10 beste alternativene kommer i tankene:
- Bruk det sorte hullet som en kilde til ren energi, ved å dumpe avfall i trakten på beskyttelsesdisken, som stoffets virvel roterer rundt. Opptil 42% av avfallets egen masse kan omdannes til stråling ved SVUKOs svarte hull som roterer med maksimal hastighet.
- Koble en slags ingeniørmekanisme til rotasjonsaksen til det sorte hullet som et gigantisk svinghjul som energi kan samles fra.
- Kjør på fotonsegler langs relativistiske jetfly i en hastighet nær lysets hastighet.
- Forleng ungdommelighet ved å besøke skjønnhetssalonger som ligger nær horisonten til et svart hull, der tiden flyter saktere som et resultat av gravitasjonsrødskift.
- Nyt utsikten over hele universet, reflektert underlig i gravitasjonslinsebildene rundt det sorte hullet.
- Åpne en fornøyelsespark på den såkalte "fotonsfæren", hvor du kan leke med forskjellige relativistiske effekter, for eksempel se deg selv bakfra, se rett frem, mens lys bøyer seg rundt et svart hull.
- Ta alt fra nye muligheter for bevegelse i rommet. Så når melkeveien på milliarder av år smelter sammen med den nærliggende Andromeda-tåken, vil to sorte hull i deres sentrum forene seg til et solid binært system, en slags gravitasjonskatapult som kan lansere stjerner og planeter med lysets hastighet, som forfatteren av dette materialet forklarer i to artikler skrevet medforfatter med James Guillochon. Reisebyråer vil kunne selge billetter for utrolige turer til katapulterte planeter som vil krysse hele universet.
- Send kriminelle til det sorte hullet som det sikreste fengselet med dødsstraff gjennom singulariteten. Fangenes levetid vil avhenge av det svarte hullets masse. Jo mindre alvorlig en forbrytelse de begikk, jo mer massiv vil deres sorte hull være, og jo lenger vil de kunne leve utenfor "fengselsmurene", som vil bli betraktet som det sorte hullets horisont.
- Bruk tyngdekraftsbølger som sendes ut av små gjenstander som kretser rundt et svart hull som et kommunikasjonsmiddel. Slike signaler kan ikke blokkeres av noen av de kjente materieformene.
- Test de grunnleggende aspektene ved kvantetyngdekraften ved å sende grupper med eksperimentelle fysikere og eksperter i strengteori på organiserte turer.
Hovedfaren for astronauter som prøver å mestre disse aktivitetene, kommer fra tidevannskrefter. Som Albert Einstein påpekte i sitt berømte tankeeksperiment, vil den som befinner seg i en fallende heis eller romskip i fritt fall kjenne fraværet av tyngdekraften. Men enhver forskjell i gravitasjonsakselerasjon mellom hode og ben kunne lett rive kroppen fra hverandre. Tidevannskrefter ville være en dødsdom nær den stjernemassen i et svart hull, men utgjør ingen trussel for menneskekroppen i det mer utvidede rommet rundt et supermassivt svart hull som Skytten A *.
Følgelig er tettheten av materie som kreves for utseendet til et svart hull, i en lineær sammenheng med dens rom-tid-krumning. Svarte hull med lav masse dannes når kjernen til en massiv stjerne kollapser til tettheter godt over kjernen til en atomkjerne. Men for et supermassivt hull, mye mer sjelden, er det nok å fylle Jupiters bane med flytende vann. Høres enkelt ut, men dette ingeniørprosjektet er ikke gjennomførbart, da det vil kreve en mengde vann så store som 100 millioner soler. Vel, varmen som skulle frigjøres i prosessen med å helle vann, ville brenne alle tilstøtende infrastrukturanlegg.
Varmen som frigjøres under komprimeringen av et supermassivt svart hull, utgjør faktisk en betydelig trussel mot sivilisasjoner som kan være lokalisert i sentrum av galakser. I vår felles artikkel med John Forbes viste vi at en betydelig del av planetene i universet kan miste atmosfæren og havene, som kan fordampe på grunn av det faktum at de på et tidspunkt i deres eksistens befant seg i nærheten av den galaktiske kjernen.
Salgsfremmende video:
For første gang i menneskehetens historie har vi teknologien til å fange bilder av supermassive sorte hull i sentrum av Melkeveien og den gigantiske elliptiske galaksen M87 på bakgrunn av en lysende gassoppsamling bak seg. Det første slike bilde vil bli publisert i løpet av året.
I et foredrag i 2018 på Black Hole Initiatives-konferansen, et tverrfaglig senter for svart hullforskning ved Harvard, foreslo jeg at videre fremgang i romframdriften kunne gjøre oss i stand til feltstudier av et nærliggende svart hull. Dette vil gi en flott mulighet til å prøve ut en av de ovennevnte aktivitetene - og kanskje utveksle notater om kvantetyngdekraften med noen turister fra andre sivilisasjoner som allerede har slått leir der.
Abraham Loeb er styreleder for Institutt for astronomi ved Harvard University, grunnlegger av Harvard Black Hole Initiative, og direktør for Institute for Theory and Computation ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Han er også styreleder for rådgivningsstyret for Breakthrough Stars hot-prosjektet.
