Que se passe-t-il si vous tombez dans un trou noir

2024 Auteur: Malcolm Clapton | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 03:55

Si un astronaute s'approche d'un trou noir, ses perspectives ne sont pas très brillantes.

Bref, il mourra. Plus détaillé - on ne sait pas exactement ce qui se passera. La science ne peut que spéculer. Mais il n'y aura rien de particulièrement agréable, croyez-moi.

À une distance respectueuse, le trou noir se comporte comme une étoile de masse similaire - vous pouvez entrer sur une orbite stable autour de lui et y tourner pendant des années. Selon les scientifiques, même des planètes habitées peuvent exister là-bas. Mais plus vous vous approchez du trou, plus il y aura de problèmes.

Les radiations tuent une personne

Si vous pensez qu'un trou noir ne nuira à une personne que lorsqu'elle traversera l'horizon des événements (la frontière autour du trou, à cause de laquelle même la lumière ne peut pas revenir), alors vous vous trompez. Les difficultés commenceront beaucoup plus tôt et seront littéralement mortelles.

Les trous noirs sont rarement seuls. En règle générale, ils sont entourés d'un énorme tas de matière - du gaz, qui a été laissé après que le trou a été mordu par une étoile. Le gaz vole en orbite à une vitesse énorme, il a donc une énergie cinétique monstrueuse et se réchauffe à des températures gigantesques.

Cette chose en rotation rapide et brûlante autour d'un trou noir s'appelle un disque d'accrétion.

Les téléspectateurs interstellaires savent à quoi devrait ressembler un disque d'accrétion. Le trou noir lui-même est invisible, car il absorbe toute lumière qui lui tombe dessus, mais le tourbillon de matière qui l'entoure est visible. C'est le disque d'accrétion qui est la chose orange brillant que les télescopes Event Horizon ont capturé en avril 2019.

Les disques d'accrétion des trous noirs émettent un puissant rayonnement électromagnétique. L'énergie des rayons X et gamma est un million de millions de fois supérieure à celle de la lumière visible.

De plus, théoriquement, le trou noir lui-même peut également émettre un rayonnement de Hawking. Certes, les astrophysiciens n'en sont pas encore sûrs et la puissance de rayonnement est négligeable.

Il est peu probable que tous ces flux de particules chargées, que le trou noir disperse sur des centaines d'années-lumière autour de lui, ajoute de la santé. Le corps céleste achèvera une personne même en approche avec un rayonnement ordinaire, sans recourir à des violations de la topologie des distorsions spatiales et temporelles.

Il sera brûlé par la matière du disque d'accrétion

Supposons que l'astronaute s'occupe à l'avance de la sécurité radiologique - par exemple, enfile un manteau doublé de plomb d'un mètre d'épaisseur sur une combinaison spatiale. Et, déterminé à découvrir ce qu'il y a dans les profondeurs mystérieuses du trou noir, continue de tomber en chute libre vers lui.

Mais un autre obstacle attend le chercheur, à savoir: le disque d'accrétion qui nous est déjà familier. Il se compose d'un gaz très chaud.

Le disque chauffe lorsque les particules de gaz entrent en collision les unes avec les autres, faisant des cercles à une vitesse vertigineuse autour du trou noir. L'énergie cinétique se transforme en énergie thermique, et elle le fait si bien - la matière près d'un trou noir moyen peut chauffer jusqu'à des millions, voire des milliards de Kelvin. C'est légèrement plus élevé que, par exemple, la température de notre Soleil - 5 778 K à la surface, 15 millions de K au cœur.

Il ne vaut probablement pas la peine de rappeler qu'il n'est pas sûr de voler à travers des flux de plasma incandescent. Si une personne n'est pas tuée par rayonnement, alors une température élevée.

En général, les disques d'accrétion des trous noirs supermassifs au centre des galaxies sont parmi les objets les plus brillants de l'espace. On les appelle "quasars". Le plus chaud de tous, J043947.08 + 163415.7, rôtit comme 600 trillions de naines jaunes normales comme le Soleil, s'ils conspiraient et parlaient en même temps.

Périodiquement, en passant, les trous noirs envoient dans l'Univers des jets relativistes, ou jets, - des flux de plasma à une vitesse proche de la lumière, généralement par paires, dirigés depuis les pôles dans des directions opposées.

Les astrophysiciens débattent encore de la raison de cela, mais il semble que les champs magnétiques autour du trou fassent quelque chose d'intéressant avec le gaz dans le disque d'accrétion. Le jet peut éclater en continu pendant 10 à 100 millions d'années.

Ainsi, en tombant sur un trou noir, une personne doit éviter ses pôles, afin de ne pas tomber sous les jets relativistes.

ça spaghettise

Compte tenu de ce qui précède, il est probablement préférable de se rendre dans un trou noir sans disque d'accrétion. Cela se produit également - s'il n'y a pas d'étoiles dans le quartier à partir desquelles vous pouvez pomper du gaz. C'est-à-dire que le trou les a déjà tous avalés en toute sécurité.

Par exemple, le trou noir au centre de la galaxie Markarian 1018 a aspiré toute la matière qui l'entoure et s'est retrouvé sans gaz à proximité. Les astrophysiciens appellent ces trous affamés. Pauvres choses.

Ou le trou supermassif Sagittaire A au centre de notre Voie lactée - il a un disque extrêmement petit et imperceptible 1.

2.. C'est pourquoi il est si difficile de garder un œil sur elle.

En général, il est tout à fait possible d'approcher l'horizon des événements d'un trou noir sans entrer en collision avec des flux de plasma chaud.

Les problèmes que l'astronaute rencontrera ensuite dépendront de la taille du trou noir.

Si une personne tombe sur un objet qui a une masse d'environ une masse solaire (332 946 fois la masse de la Terre), alors c'est ce qui se passera.

À mesure que nous nous approchons de cet intéressant corps céleste, la force de gravité avec laquelle il affecte une personne augmentera également. À une certaine distance du trou, il s'avère que la gravité sur les jambes sera plusieurs fois supérieure à la gravité sur la tête. Cette différence est appelée « force de marée ».

Les résultats de l'influence de cette force sont décrits par le physicien Neil DeGrasse Tyson dans le livre "Mort dans un trou noir et autres petits troubles cosmiques".

Premièrement, les forces de marée du trou noir vont déchirer l'astronaute en deux exactement au milieu du corps (si, bien sûr, il tombe dans le trou comme un soldat, et non sur le côté). Ensuite, il se déchirera les jambes et le torse en deux. Puis à nouveau. Et ainsi dans une progression géométrique, jusqu'à ce que même les atomes dont est faite la victime se désintègrent en particules élémentaires. Alors tout ce flux de particules sera au-delà de l'horizon des événements.

La terre crée également une force de marée sur votre corps, mais pas assez pour vous déchirer, alors ne vous inquiétez pas.

C'est tout. Le phénomène est appelé en plaisantant « spaghettification ». Habituellement, les forces de marée des trous noirs spaghettiseront les étoiles, mais elles feront également face aux humains.

Cependant, il y a une mise en garde.

Quelque chose de terrible va arriver, mais nous ne saurons pas quoi exactement

Les forces de marée, comme l'explique Neil Tyson, augmentent d'autant plus la taille de l'objet par rapport à la distance au centre du trou. Cela signifie qu'un trou noir de taille moyenne déchirera l'astronaute en morceaux et se divisera en atomes même à l'approche.

Mais si le trou noir est suffisamment massif et avec un rayon énorme, ses forces de marée commenceront à étirer le voyageur après avoir traversé l'horizon des événements.

En même temps, probablement, une personne peut même survivre, explique le physicien Leo Rodriguez, car l'horizon des événements n'est pas une barrière physique, mais simplement la limite de l'effet gravitationnel d'un trou noir, sur lequel même la lumière ne peut s'en échapper.

Juste avant de tomber à l'horizon, le voyageur peut avoir le temps de voir comment toute la lumière des étoiles environnantes est déformée, puis se rétrécit jusqu'à un point en arrière, qui deviendra d'abord rouge, puis blanc, puis bleu. Cela est dû à l'effet de la gravité du trou sur les longueurs d'onde de la lumière qui passe (c'est ce qu'on appelle le « décalage vers le bleu »).

Mais personne ne peut dire exactement ce qui se passera à l'horizon. Le problème est que les lois de la physique auxquelles nous sommes habitués ne fonctionnent pas là-bas. Par conséquent, les scientifiques ne peuvent que supposer ce qui arrive à la matière dans le trou noir.

Très probablement, selon Neil Tyson, une personne spaghettise en toute sécurité, non pas avant l'horizon des événements, mais derrière. Alors ce qui reste du voyageur tombera dans une singularité - une région de l'espace avec une densité infinie au centre du trou. Ici.

Il n'y aura donc pas d'étagères et de messages en code Morse du passé envoyés à leur fille comme dans Interstellar.