«نقطه بی‌بازگشت»؛ اگر درون سیاهچاله سقوط کنیم چه می‌شود؟

راز بقا: آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که اگر در یک سیاه‌چاله سقوط کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟ سازمان فضایی آمریکا، ناسا، یک شبیه‌سازی ویدیویی فوق‌العاده را از این پدیده به تصویر کشیده که به مخاطبان امکان می‌دهد فرو رفتن در سیاه‌چاله و گذر از «نقطه بدون بازگشت» را در این فرایند تجربه کنند.

در این شبیه‌سازی بصری که به وسیله ابررایانه ناسا تولید شده است، بینندگان در قالب یک فضانورد فرضی و از دریچه چشم دوربینی در فاصله ۶۴۰ میلیون کیلومتری سیاه‌چاله با سرعتی نزدیک به نور به سمت آن می‌روند.

دوربین پس از رسیدن به سیاه‌چاله و با چرخیدن به دور آن از افق رویداد، که «نقطه بدون بازگشت» نامیده می‌شود، عبور می‌کند. در این بازسازی گرافیکی تمامی جزئیات و قوانین حاکم فیزیکی رعایت شده است.

این ویدئو که در یک نسخه ۳۶۰ درجه نیز ساخته شده است، به مخاطب امکان می‌دهد خود را در مرکز همه‌چیز احساس کند و بتواند به اطراف خود نگاه کند. برای تولید این سفر هیجان‌انگیز از ابررایانه «دیسکاور» (Discover) در مرکز شبیه‌سازی تغییرات اقلیمی ناسا استفاده شده است.

این ابررایانه قدرتمند حدود ۱۰ ترابایت داده، معادل تقریباً نیمی از محتوای کتاب‌های کتابخانه کنگره آمریکا، را با ۱۲۹ هزار پردازنده خود در حدود ۵ روز پردازش کرد. همین کار در یک لپ‌تاپ معمولی بیش از ۱۰ سال طول می‌کشد.

جرم سیاه‌چاله بازسازی‌شده در این ویدئو، ۴.۳ میلیون برابر جرم خورشید است و به لحاظ ابعاد معادل سیاه‌چاله مرکز کهکشان خودمان یعنی کهشکشان راه شیری است.

جرمی اشنیتمن، اخترفیزیکدان در سازمان ناسا و از سازندگان این ویدئو، درباره این ویدئو می‌گوید: «مردم اغلب در مورد این سؤال می‌پرسند. شبیه‌سازی این فرآیند‌های دشوار کمک می‌کند تا بین ریاضیات نظریه نسبیت و پدیده‌ها در جهان واقعی ارتباط برقرار کرد.»

وی اضافه کرد: «سیاه‌چاله‌های با جرم ستاره‌ای که حاوی حدود ۳۰ جرم خورشیدی هستند، افق رویداد بسیار کوچک‌تر و نیرو‌های جزر و مدی قوی‌تری دارند که می‌توانند اجرام نزدیک‌تر را قبل از رسیدن به افق رویداد از هم گسسته کنند.»

این فرایند که اصطلاحا «اسپاگتی‌سازی» نامیده می‌شود به این دلیل رخ می‌دهد که کشش گرانشی در انتهای جسمی که نزدیک‌تر به سیاهچاله است، بسیار قوی‌تر از نیروی کشش در انتهای دیگر است.

افق رویداد سیاه‌چاله شبیه‌سازی‌شده حدود ۲۵ میلیون کیلومتر عرض دارد و بینندگان ابر مسطح بزرگی از گاز داغ و ساختار‌های درخشانی به نام «حلقه‌های فوتونی» را مشاهده خواهند کرد.

همانطور که دوربین به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود، درخشش دیسک برافزایشی و ستارگان افزایش می‌یابد. در زمان واقعی دوربین حدود ۳ ساعت طول می‌کشد تا به افق رویداد برسد، اما برای ناظری که از دور مشاهده می‌کند این پدید رسیدن به طور کامل هرگز اتفاق نمی‌افتد.

در واقعا هر چه فضا-زمان بیشتر به افق منحرف می‌شود، تصویر دوربین آهسته‌تر می‌شود و سپس از جایی به بعد به نظر می‌رسد که تصویر منجمد شده است. به همین دلیل است که ستاره‌شناسان در ابتدا از سیاه‌چاله‌ها به عنوان «ستاره‌های یخ‌زده» یاد می‌کردند.

هنگامی که دوربین از خط افق رویداد عبور می‌کند، نابود شدن آن توسط فرآیند اسپاگتی‌سازی تنها ۱۲.۸ ثانیه طول می‌کشد. از این نقطه، تنها حدود ۱۳۰ هزار کیلومتر تا «تَکینِگی گرانشی» فاصله وجود دارد. این وضعیتی در فضا-زمان است که طبق نظریه نسبیت عام انیشتین، در آن چگالی و میدان گرانشی جسم بی‌نهایت می‌شوند.

این آخرین مرحله از سفر در ویدئوی ناسا، در یک چشم به هم زدن به پایان می‌رسد.