Засосет ли когда-нибудь Землю в черную дыру?

Черные дыры – это области космоса, где гравитация настолько сильна, что оттуда не вырвется даже самый стремительный объект во Вселенной, пишет Newsweek. При этом эксперты указывают, что черные дыры плохо поглощают материю и ужасно неэффективны.

Какова вероятность, что Землю когда-нибудь затянет в черную дыру? И если это все же случится, то как?

Эксперты считают, что шанс, что Земля когда-либо столкнется с черной дырой до того, как ее поглотит Солнце, – а это произойдет примерно через пять миллиардов лет – практически равен нулю.

"Начнем с того, что космическое пространство неспроста так называется, – сказал профессор физического факультета Университета Род-Айленда Дуг Гобьель (Doug Gobielle). – Средняя плотность светящегося вещества во Вселенной составляет порядка одного протона на кубический метр. В галактике и Солнечной системе плотность значительно выше, но все равно практически отсутствует".

"Объекты, которые мы считаем "большими" и "плотными", во Вселенной довольно редки: это планеты, звезды и связанные с ними остатки – белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры", – объяснил Гобьель.

Хотя только в нашей галактике звезд бесчисленное множество, случайные встречи между ними крайне редки из-за огромного расстояния между объектами, сказал доцент кафедры физики и астрономии Университета Клемсона Джонатан Зрейк (Jonathan Zrake).

"Если не брать в расчет сверхразвитую цивилизацию с практически неограниченными ресурсами и энергией, которая намеренно "запустит" черную дыру в Солнечную систему, такое столкновение настолько маловероятно, что практически равно к нулю", – считает Гобьель.

"Мы же обычно не переживаем о звездах, проходящих через Солнечную систему, – так что это можно экстраполировать и на остальные объекты в галактике", – сказал он.

"Время от времени звезды подходят достаточно близко и выбивают несколько комет из самых дальних оконечностей Солнечной системы, так называемого Облака Оорта, – это сказывается их гравитационное воздействие на Солнечную систему. Наверняка то же самое будет и с черными дырами и другими компактными массами, которые блуждают за пределами Солнечной системы", – заметил он.

Надо ли бояться "ближних" черных дыр?

По мнению экспертов, даже ближайшие к нашей Солнечной системе черные дыры слишком далеки, чтобы как-либо на нас повлиять.

Например, до V616 Monocerotis, которая считается одной из ближайших, более 3 000 световых лет.

"Даже если черная дыра поглотит свою звезду-близнеца, ее массы не хватит ни на что иное, кроме нескольких вспышек радиации, – подчеркнул Гобьель. – На таком расстоянии от Земли мы вообще заметим это лишь с помощью мощные инструментов. А воздействие на Землю и вовсе будет нулевым".

Черные дыры делятся на два основных вида: звездные и сверхмассивные (хотя недавние исследования показали, что, вероятно, существует и некий промежуточный класс). Звездные черные дыры по массе в несколько раз превышают наше Солнце. Сверхмассивные же черные дыры могут иметь массу от нескольких миллионов до миллиардов солнц.

Черные дыры звездной массы вроде V616 Mon – это остатки массивных звезд, погибших в результате катастрофических космических взрывов – они еще называются сверхновыми. Ближайшая звезда, которая теоретически может образовать черную дыру, – это Бетельгейзе, вторая по яркости в созвездии Ориона.

По словам Зрейка, Бетельгейзе приближается к концу своей жизни и, вероятно, произведет сверхновую где-то в ближайшие 10 000 лет или около того. Но и она находится от нас примерно в 500 световых годах, и даже если она действительно превратится в черную дыру, никакого воздействия на Землю это не окажет.

Как близко должна быть черная дыра, чтобы на что-то повлиять?

"Хотя пропустить сверхмассивную черную дыру или даже черную дыру промежуточной массы где-нибудь рядом с Солнечной системой будет непросто, не заметить черную дыру звездной массы на подступах к Солнечной системе вполне возможно", – считает Гобьель.

"Но даже большая черная дыра звездной массы, скажем, в 30 солнечных масс, должна быть ближе Нептуна (а это почти в 30 раз дальше, чем от Земли до Солнца), чтобы оказать хоть какое-то гравитационное воздействие на Землю, и примерно на расстоянии Юпитера (примерно впятеро дальше, чем от Земли до Солнца), чтобы притягивать Землю с силой, примерно равной солнечной гравитации", – сказал он.

Черные дыры считаются этакими всесильными космическими пылесосами, которые поглощают все на своем пути, но Гобьель говорит, что это совсем не так.

"Вообще говоря, черные дыры поглощают материю ужасно плохо, – сказал он. – Ответ на вопрос, почему черные дыры до сих пор не поглотили Вселенную, – в том, что они в большинстве случаев крайне неэффективны и плохо растут".

Что, если Землю засосет в черную дыру?

Если черная дыра так или иначе подберется близко к Земле (например, ближе, чем орбита Луны) и будет двигаться достаточно медленно, то нашу планету наверняка разорвет на части невероятной гравитацией.

"Земля лишится атмосферы и океанов, а расплавленный металл хлынет из земной мантии в космос", – сказал Зрейк.

Земные обломки попадут на орбиту вокруг черной дыры и испарятся в ионизированный газ, состоящий из атомов или молекул, потерявших электрон или, наоборот, приобретших дополнительный. По словам Зрейка, газ образует вокруг черной дыры кольцо материала, так называемый аккреционный диск, и бóльшая его часть будет поглощена за несколько часов или дней.

"Высвободившаяся энергия погонит в космос мощные потоки плазмы – одно из четырех основных состояний материи – и даст высокоэнергетическое излучение. Астрономы с ближайших планет наверняка заметят вспышку радиации", – сказал он.

Но шанс, что этот сценарий воплотится, астрономически мал. Чуть правдоподобнее, но все же маловероятен, сценарий, при котором черная дыра подойдет достаточно близко, чтобы так или иначе повлиять на Землю, но не настолько, чтобы поглотить нашу планету.

Главная опасность, по крайней мере для жизни на планете, – это случай, при котором черная дыра возмутит орбиту Земли настолько, что изменится климат или к нам сместится огромное количество обломков Солнечной системы (астероидов, комет и спутников) с высоким риском столкновения, объясняет Зрейк.

"Жизнь на Земле наверняка устоит, но человечество и большинство многоклеточных видов на Земле едва ли выживут", – заключил Гобьель.

Автор: Аристос Георгиу (Aristos Georgiu)