Що буде якщо сонце стане чорною дірою?
Щоб відповісти на це питання, спочатку нам потрібно подивитися, що таке чорні діри і як вони працюють. Чорна діра – це те, що залишається, коли вмирає масивна зірка. У масивної зірки зазвичай є ядро, яке, принаймні, в три рази більше маси Сонця. Зірки – величезні, дивовижні реактори злиття. Оскільки зірки настільки великі і зроблені з газу, інтенсивне гравітаційне поле завжди намагається зруйнувати зірку. Реакції злиття, що відбуваються в ядрі, подібні гігантської термоядерної бомби, яка намагається підірвати зірку. Баланс між гравітаційними силами і вибуховими силами – це те, що визначає розмір зірки.
Коли зірка вмирає, реакції ядерного синтезу припиняються, тому що паливо для цих реакцій виснажується. У той же час зірки тягне гравітація матеріал всередину і стискає ядро. У міру стиснення ядра воно нагрівається і в підсумку створює вибух наднової, в результаті якого матеріал і випромінювання вириваються в космос. Залишається дуже стислий і надзвичайно масивне ядро.
Цей об’єкт тепер є чорною дірою. І буквально зникає з поля зору. Оскільки сила тяжіння ядра настільки сильна, ядро занурюється в тканину простору-часу, створюючи отвір. Основна частина вихідної зірки стає центральною частиною чорної діри – вона називається сингулярністю. Відкрите отвір називається горизонтом подій.
Типи чорних дір
Ви можете думати про горизонті подій, як про рот чорної діри. Як тільки щось проходить через горизонт подій, воно пропадає назавжди. Коли всередині горизонту подій всі події (точки в просторі-часі) зупиняються, і ніщо – навіть світло не може зникнути. Існує два типи чорних дір:
– Чорна діра Шварцшильда – найпростіша чорна діра, в якій сердечник не обертається. Цей тип чорної діри має тільки сингулярність і горизонт подій.
– Чорна діра Керра, яка, ймовірно, є більш поширеною формою в природі, обертається, тому що зірка, з якою вона була сформована, оберталася. Коли обертається зірка зникає, ядро продовжує обертатися, і це властивість переноситься в чорну діру. Чорна діра Керра має наступні частини:
1. Сингулярність – згорнуте ядро;
2. Горизонт подій – відкрите отвір;
3. Эргосфера – область у формі яйця спотвореного простору навколо горизонту подій (викликана обертанням чорної діри, яка збовтує простір навколо неї)
4. Статичний межа – межа між эргосферой і нормальним простором
Чорні діри не будуть споживати все навколо. Якщо об’єкт переходить у ергосферу, його все одно можна викинути з чорної діри, через обертання отвори. Однак якщо об’єкт перетинає горизонт подій, він буде всмоктуватися в чорну діру і ніколи не покине її. Те, що відбувається всередині чорної діри, невідомо.
Отже, що, якщо Сонце повинно стати чорною дірою? Виявляється, шансів на це насправді мало. Ядро Сонця недостатньо велике, щоб воно взагалі стало чорною дірою. Коли Сонце помре, близько 5 мільярдів або близько того років, вчені вважають, що воно розшириться до червоного гіганта. Оскільки це станеться, Сонце збільшиться в розмірах і, швидше за все, поглине Меркурій і Венеру і, можливо, Землю. Врешті-решт, мільйони років потому, в Сонце буквально закінчиться газ. Коли це станеться, утворюється планетарна туманність, залишаючи за собою дуже щільне, в основному вуглецеве ядро розміром із Землю. У цей момент Сонце стане білим карликом. По мірі того як його температура продовжує остигати, в кінцевому підсумку воно стане чорним карликом.
Тепер, заради аргументу, припустимо, що Сонце стало чорною дірою, а Землі й іншим планетам вдалося пережити трансформацію. Оскільки Сонце є обертовою зіркою, його ядро буде продовжувати обертатися, роблячи його чорною дірою Керра з эргосферой. Оскільки ядро Сонця дуже мало, эргосфера також була б невеликий – настільки малою, насправді, що планети, ймовірно, просто продовжать орбіту звичайним чином. Чорна діра мала б таку ж масу і, отже, таку ж вагу, як і вихідне сонце. Орбітальні планети не помітять різниці ніякої.
Очевидно, якщо б це сталося, життя, як ми її знаємо, змінилася б різко – але з іншої причини. Чорна діра не випромінює світла. Темрява поглинула б Землю, і було б дуже холодно. Океани, ймовірно, замерзнуть, і будь-які існуючі форми життя вимруть досить швидко. Якщо б люди могли сховатися в притулок з хорошим способом генерації електрики і тепла, вони могли б вижити. Але було б досить похмуро на поверхні.