From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
Од астероида који могу уништити целе врсте до експлозије гама зрачења и супернова које могу уништити живот на Земљи, свемиру не недостаје сила које би могле опустошити нашу планетицу. Међутим, у свемиру постоји нешто што делује још страшније од ових ствари, нешто што уништава све што му се приближи. Да ли би Земљу могла прогутати црна рупа?
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
Црна рупа је тело толике густине да се простор и време око ње неизбежно мењају, увучени у бескрајни одвод. Ништа, чак ни светлост, не може се кретати довољно брзо да побегне гравитацији црне рупе када једном пређе одређену границу, познату под именом хоризонт догађаја. Тако је црна рупа налик свемирском усисивачу бескрајног капацитета који прождире све на путу, а ништа не испушта.
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
Да бисмо одредили да ли црна рупа може да прогута Земљу, прво треба да откријемо где су оне. Али, пошто не емитују светлост, како је то могуће? На срећу, можемо да уочимо њихов утицај на простор око њих. Када се материја приближи црној рупи, огромно гравитационо поље је убрза до великих брзина. Ово емитује огромну количину светлости. Што се тиче тела која су превише удаљена да буду усисана, гравитација огромне снаге и даље утиче на њихове орбите. Ако уочимо да неколико звезда кружи око наизглед празне тачке, могуће је да црна рупа управља тим плесом. Слично томе, светлост која прође довољно близу хоризонту догађаја искривиће се при појави познатој под именом гравитационо сочиво.
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
Већина црних рупа које смо пронашли може се посматрати као два главна типа. Мање, назване црне рупе стеларне масе, имају масу и до 100 пута већу од нашег Сунца. Настају када масивна звезда истроши своје целокупно нуклеарно гориво и када јој се уруши језгро. Уочили смо неколико оваквих тела удаљених чак до 3 000 светлосних година, а може бити да постоји и до 100 милиона малих црних рупа само у галаксији Млечни пут. Да ли треба да смо забринути? Вероватно не треба. Упркос својој огромној маси, стеларне црне рупе имају пречник од само око 300 километара или мање, због чега су шансе да се деси директни судар са нама изузетно мале. Ипак, зато што њихова гравитациона поља могу утицати на неку планету издалека, оне могу бити опасне чак и без директног судара. Ако би типична стеларна црна рупа прошла подручјем Нептуна, Земљина орбита би се знатно изменила, уз кобне последице.
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
Ипак, комбинација тога колико су мале и колика је велика галаксија значи да стеларне црне рупе не треба толико да нас брину. Али, и даље остаје да се суочимо са другом врстом: супермасивним црним рупама. Оне имају неколико милиона или милијарди пута већу масу од нашег Сунца и имају хоризонт догађаја који се може простирати неколико милијарди километара. Ови гиганти су достигли ове невероватне величине тако што су гутали материју и спајали се са другим црним рупама. За разлику од својих стеларних рођака, супермасивне црне рупе не лутају свемиром. Уместо тога леже у центру галаксија, укључујући и нашу. Наш Соларни систем је у стабилној орбити око супермасивне црне рупе која се налази у средишту Млечног пута, на безбедној удаљености од 25 000 светлосних година. Али то би се могло променити. Ако се наша галаксија судари са другом галаксијом, Земља би могла бити одбачена ка центру галаксије, довољно близу супермасивне црне рупе тако да је она на крају прогута. Заправо, предвиђа се да ће се судар са галаксијом Андромеда десити за четири милијарде година, што можда неће бити сјајне вести за нашу планету.
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
Међутим, пре него што их преоштро осудимо, црне рупе нису само носиоци деструкције. Одиграле су најзначајнију улогу у стварању галаксија, које су основне јединице универзума. Далеко од тога да су злокобни ликови у свемирској представи, црне рупе су суштински допринеле да универзум постане сјајно и запањујуће место.