За земляните, които гледат в космоса, нашата Слънчева система изглежда заобиколена от милиарди звезди в Млечния път. Но ако погледнем още по-далеч, възможно ли е да открием доказателства, че се намираме в нещо още по-фантастично, като черна дупка?

Черните дупки са места във Вселената, където гравитацията е толкова силна, че изкривява времето и пространството около нея; веднъж попаднали вътре, нищо - дори светлината - не може да излезе навън.

Според един от сценариите черна дупка би могла да е погълнала Земята много отдавна. Но ако това се случи, гравитационното привличане би било катастрофално, смята Гаурав Ханна (Gaurav Khanna), физик, специалист по черни дупки в Университета на Роуд Айлънд.

С приближаването на Земята към черната дупка времето би се забавило. В зависимост от размера на черната дупка материята би могла да се разтегне във форми, подобни на спагети. Дори ако планетата оцелее след това "спагетиране", Земята ще се насочи към плътната и малка сингулярност, където ще бъде изпепелена от налягането и температурата на неизмерима гравитационна сила, обяснява Ханна пред Live Science.

Така че можем да изключим възможността черна дупка да е погълнала Земята в някакъв момент от нейната история - тя би била заличена за част от секундата, добавя Ханна.

За външния наблюдател, процесите, които протичат в близост до черна дупка се забавят, а когато се достигне хоризонта на събитията, времето "замръзва". Ако си представим астронавт, свободно падащ в черна дупка, тогава за отдалечен наблюдател, астронавтът асимптотично ще се приближава към сферата на Шварцшилд и като че ли ще зависне над нея. Вътрешността на черната дупка е област на пространството и времето, която никога не може да се наблюдава отвън. Шварцшилдовият радиус отделя събитията вътре в черната дупка от тези вън от нея - затова се нарича „хоризонт на събитията", макар че понятията не се припокриват. В известен смисъл вътрешността на черната дупка е отвъд края на времето спрямо обаче само външната вселена. Астронавт не би забелязал в околността нищо странно нито за времето, нито за коя да е друга проява на локалната физика - никаква деформация на времето или пространството. Според часовника на астронавта, собственото му време за достигане на сингулярността е крайно и той веднага пресича хоризонта на събитията. Всъщност няма локална физическа величина, която да е сингулярна в сферата на Шварцшилд.

Но има и друг начин, по който Земята може да се е озовала в утробата на черна дупка: Тя може да се е формирала там.

"Черната дупка много прилича на Големия взрив в обратна посока. ... Математиката изглежда сходна", обяснява Ханна.

Докато черната дупка колабира в малка, много плътна точка, Големият взрив избухва от такава точка.

Според една от теориите Големият взрив първо е бил сингулярност на черна дупка в по-голяма родителска вселена. Плътният център се е компресирал и сгъстявал, "докато по някакъв начин не се е взривил и в черната дупка не се е образувала бебешка вселена", разказва Ханна.

Тази теория, известна като космология на Шварцшилд, предполага, че нашата Вселена сега се разширява в рамките на черна дупка, която е част от родителска Вселена. На теория този сценарий би означавал, че вселените могат да съществуват в рамките на други вселени, подобно на матрьошки, и че пътуването обратно през една черна дупка - което вероятно е невъзможно, тъй като светлината не може да извърши дори обратното пътуване - би отключило непознати реалности, отбелязва Ханна.

Тази теория обаче едва ли ще бъде доказана - нищо не може да се върне обратно през хоризонта на събитията на черната дупка.

Но ако Земята се намира в черна дупка, експертите имат известна оценка за размера на космическата пропаст.

"Ако сме в черна дупка, тя трябва да е изключително голяма", посочва Скот Фийлд (Scott Field), доцент по математика в Масачузетския университет в Дартмут.

Илюстрация, създадена с помощта на AI Dream от НаукаOFFNews

Едва ли Земята може да не е затворена в черна дупка с размерите на планета или дори с размерите на Слънчевата система.

Ако случаят е такъв, учените щяха да го забележат, посочва Фийлд. Щеше да има видими следи от въртенето на черната дупка. Или пък щяхме да видим фините изкривявания, причинени от екстремната гравитация - като забавяне на времето и разтягане на материята - докато хората се разхождат в черната дупка. (вж "Времето около черните дупки")

Ако Земята съществуваше в черна дупка с размерите на Земята например хората щяха да забележат ефектите на тези приливни сили, като спагетиране и забавяне на времето, докато пътуват от една точка на земното кълбо до друга, обяснява Фийлд, който работи по гравитационно моделиране и симулации, включително сблъсъци с черни дупки.

Илюстрация на избухването на близка звезда, разкъсана от свръхмасивна черна дупка в процес, наречен „спагетиране“. Чудовищната маса на черните дупки може да деформира звездите - както Луната деформира океаните на Земята, създавайки приливи и отливи - до такава степен, че материята да се източи в нишка. След това част от този разтеглен материал се засмуква към хоризонта на събитията на черната дупка и докато излъчва ярка светлина, обикаля дупката и се поглъща от нея. Кредит: M. Kornmesser / ESO.

Така че всяка черна дупка, чийто дом е Земята, трябва да е огромна, с размерите на Вселената и толкова обширна, че да не можем да пътуваме достатъчно далеч или достатъчно бързо, за да открием гравитационните изкривявания - отбелязва Фийлд.

От вътрешността на вселена с черна дупка земляните "няма как да знаят, че съществува друга родителска вселена" - посочва Ханна. Бихме забравили за нея. Така че намирането на нашия вселенски предшественик би било меко казано трудно. И все пак "би било прекрасно", ако тази теория е вярна, добавя Ханна.

Източник: Could Earth be inside a black hole?,  Donavyn Coffey, Live Science

Още по темата

20/04/2023

Физика

Фалшива черна дупка: Възможно ли е това да е нов тип звезда?

16/11/2022

Космос

Български физици: Червеевите дупки може вече да са открити

24/03/2022

Физика

Какво е гравитацията и падат ли наистина нещата? Има ли земно притегляне?

29/03/2023

Космос

Най-големите чудовища във Вселената: Черна дупка с маса 30 милиарда тази на Слънцето.