Ia boleh membahayakan - boleh menggembirakan! Ini adalah pendapat salah seorang ahli astrofizik terkemuka di Amerika Syarikat dan dengan kecerdasan mencerminkan kemungkinan yang dapat diperoleh orang jika mereka dibawa ke sekitar lubang hitam supermasif. Dia mencadangkan bahawa kemajuan dalam pengembangan mesin ruang angkasa dapat memungkinkan kita mengatur "penyelidikan lapangan" dari lubang terdekat.
Sejak tahun 1990-an, kita telah mengetahui bahawa planet dapat mengorbit pulsar, objek yang sangat padat yang dihasilkan oleh letupan bintang yang kuat. Adalah wajar untuk menganggap bahawa mereka dapat berputar di sekitar lubang hitam, yang, secara mengejutkan, mungkin bagi banyak orang, mempunyai kesan yang lebih kecil terhadap lingkungan mereka daripada pulsar. Di beberapa planet ini, kehidupan mungkin wujud, kerana banyak makhluk hidup di Bumi, seperti yang kita ketahui, telah menyesuaikan diri dengan keadaan yang melampau, termasuk suhu yang sangat tinggi dan rendah, persekitaran berasid, masin dan bahkan radioaktif.
Planet berpenghuni boleh ditemui berhampiran lubang hitam supermasif, yang terletak di pusat kebanyakan galaksi. Galaksi kita sendiri, Bima Sakti, mempunyai lubang hitam dengan jisim sama dengan jisim empat juta bintang yang digabungkan. Orbit bulat stabil paling dalam (SVUKO) objek ini, yang dikenali sebagai Sgr A * (Sagittarius A *), kira-kira sama dengan orbit di mana Mercury bergerak mengelilingi matahari kita.
Bagaimana rasanya hidup di planet seperti itu?
Sebelum membincangkan banyak bahaya hidup di dekat lubang hitam, mari kita lihat faedahnya. Sekiranya tamadun muncul atau berhijrah ke sekitar lubang hitam, apa yang menarik dan berguna yang dapat mereka lakukan di sana? 10 pilihan terbaik terlintas di fikiran:
- Gunakan lubang hitam sebagai sumber tenaga bersih, membuang sisa ke dalam corong cakera penambahan, di mana pusaran jirim berputar. Sehingga 42% jisim sampah dapat ditukar menjadi radiasi pada lubang hitam SVUKO yang berputar pada kelajuan maksimum.
- Sambungkan beberapa jenis mekanisme kejuruteraan ke paksi putaran lubang hitam seperti roda gila raksasa dari mana tenaga dapat dikumpulkan.
- Naik layar foton di sepanjang jet relativistik dengan kelajuan hampir dengan kelajuan cahaya.
- Panjangkan usia muda dengan mengunjungi salon kecantikan yang terletak berhampiran cakrawala lubang hitam, di mana masa mengalir dengan lebih perlahan akibat perubahan graviti.
- Nikmati pemandangan seluruh alam semesta, yang dipantulkan secara aneh dalam gambar lensa graviti di sekitar lubang hitam.
- Buka taman hiburan di apa yang disebut "photon sphere", di mana anda boleh bermain dengan pelbagai kesan relativistik, misalnya, lihat diri anda dari belakang, melihat lurus ke depan, ketika cahaya membongkok di sekitar lubang hitam.
- Ambil segalanya dari kemungkinan pergerakan baru di ruang angkasa. Oleh itu, apabila dalam berbilion tahun Bima Sakti bergabung dengan nebula Andromeda yang berdekatan, dua lubang hitam di tengahnya akan bersatu menjadi sistem binari yang kukuh, sejenis ketapel graviti yang dapat melancarkan bintang dan planet pada kelajuan cahaya, seperti yang dijelaskan oleh pengarang bahan ini dalam dua artikel yang ditulis pengarang bersama James Guillochon. Agensi pelancongan akan dapat menjual tiket untuk perjalanan luar biasa ke planet yang dilemparkan yang akan melintasi seluruh alam semesta.
- Hantar penjenayah ke lubang hitam sebagai penjara paling selamat dengan hukuman mati melalui singulariti. Jangka hayat tahanan akan bergantung pada jumlah lubang hitam. Semakin serius jenayah yang mereka lakukan, semakin besar lubang hitam mereka, dan semakin lama mereka dapat tinggal di luar "tembok penjara", yang akan dianggap sebagai cakrawala lubang hitam.
- Gunakan gelombang graviti yang dipancarkan oleh objek kecil yang mengorbit lubang hitam sebagai alat komunikasi. Isyarat sedemikian tidak dapat disekat oleh salah satu bentuk jirim yang diketahui.
- Uji aspek asas graviti kuantum dengan menghantar kumpulan ahli fizik eksperimen dan pakar dalam teori rentetan lawatan teratur.
Bahaya utama bagi angkasawan yang cuba menguasai aktiviti ini berasal dari kekuatan pasang surut. Seperti yang ditunjukkan oleh Albert Einstein dalam eksperimen pemikirannya yang terkenal, siapa pun yang berada di dalam lif yang jatuh atau kapal angkasa ketika jatuh bebas akan merasakan ketiadaan graviti. Tetapi apa-apa perbezaan dalam pecutan graviti antara kepala dan kakinya dapat dengan mudah merobek tubuhnya. Pasukan pasang surut akan menjadi hukuman mati di dekat bintang hitam lubang hitam, tetapi tidak menimbulkan ancaman bagi tubuh manusia di ruang yang lebih luas di sekitar lubang hitam supermasif seperti Sagittarius A *.
Oleh itu, ketumpatan jirim yang diperlukan untuk penampilan lubang hitam berada dalam hubungan linear dengan kelengkungan ruang-waktu. Lubang hitam berjisim rendah terbentuk apabila inti bintang besar jatuh ke ketumpatan jauh di atas nukleus atom. Tetapi untuk lubang supermasif, jauh lebih jarang, cukup untuk memenuhi orbit Musytari dengan air cair. Kedengarannya mudah, tetapi projek kejuruteraan ini tidak dapat dilaksanakan, kerana memerlukan sejumlah air sebanyak 100 juta matahari. Nah, panas yang akan dikeluarkan dalam proses menuangkan air akan membakar semua kemudahan infrastruktur yang berdekatan.
Sesungguhnya, panas yang dikeluarkan semasa pemadatan lubang hitam supermasif menimbulkan ancaman besar bagi peradaban yang boleh berada di pusat galaksi. Dalam artikel bersama kami dengan John Forbes, kami menunjukkan bahawa sebahagian besar planet di alam semesta dapat kehilangan atmosfer dan lautan mereka, yang dapat menguap kerana pada kenyataannya pada suatu ketika keberadaan mereka berada di dekat nukleus galaksi.
Video promosi:
Untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, kami mempunyai teknologi untuk menangkap gambar lubang hitam supermasif di tengah Bima Sakti dan galaksi elips raksasa M87 dengan latar belakang pengumpulan gas yang bercahaya di belakangnya. Gambar pertama akan diterbitkan sepanjang tahun.
Dalam kuliah tahun 2018 di persidangan Inisiatif Black Hole, sebuah pusat interdisipliner untuk penyelidikan lubang hitam di Harvard, saya mencadangkan bahawa kemajuan lebih jauh dalam pendorong ruang angkasa dapat memungkinkan kita membuat kajian mengenai lubang hitam yang berdekatan. Ini akan memberi peluang yang sangat baik untuk mencuba salah satu aktiviti di atas - dan mungkin bertukar-tukar nota mengenai graviti kuantum dengan beberapa pelancong dari peradaban lain yang sudah berkemah di sana.
Abraham Loeb adalah Ketua Jabatan Astronomi di Universiti Harvard, Pengarah Pengasas Harvard Black Hole Initiative, dan Pengarah Institut Teori dan Pengiraan di Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian. Dia juga mempengerusikan lembaga penasihat untuk projek panas Breakthrough Stars.
