Спагеттификация или «эффект лапши» представляет собой вытягивание объекта при контакте с экстремальным гравитационным полем, обычно с черной дырой.
Черные дыры обладают невероятно мощными приливными силами. Внутри них сингулярности содержат самые мощные гравитационные поля в известной Вселенной. Из-за этого объекты, которые преодолевают свой горизонт событий или точку невозврата, не могут избежать их притяжения, будь то космонавт, целая звезда или даже свет.
Спагеттификация происходит в результате гравитационного градиента, явления, при котором сила гравитационного воздействия на различные части объекта различается в зависимости от его ориентации в пространстве – растягивает по вертикали и сжимает его по горизонтали.
Это может произойти до или после того, как объект пересечет горизонт событий черной дыры, в зависимости от размера черной дыры.
Как работает спагеттификация?
Самый простой способ описать этот процесс – использовать в качестве примера гипотетического астронавта, впервые описанного Стивеном Хокингом в его книге «Краткая история времени» .
Если бы космонавт упал в черную дыру, на него бы повлиял гравитационный градиент, который представляет собой разницу в силе гравитационного притяжения в зависимости от ориентации космонавта.
Если бы астронавт падал ногами в черную дыру, гравитация была бы сильнее у его ног, чем у головы. Эта разница в гравитационном притяжении заставит их тела растянуться.
Кроме того, поскольку тело космонавта было вытянутым по вертикали, его тело также сжималось по горизонтали. Правая сторона тела тянется влево, а левая сторона вправо, еще больше растягивая его.
Было бы больно?
Очевидно, что законы физики не позволят человеку выжить в процессе спагеттификации. Насколько это будет болезненно и в какой момент он умрёт, зависит от размера черной дыры.
Для сверхмассивных черных дыр, поскольку их горизонт событий намного больше, момент смерти, скорее всего, наступит где-то после пересечения горизонта событий. Однако человек не почувствует никаких немедленных эффектов.
В качестве альтернативы, в случае меньшей черной дыры с горизонтом событий намного ближе к ее центру, человек будет убит до того, как пересечет горизонт событий. В обоих случаях спагеттификация будет происходить очень быстро, менее чем за секунду.
Наблюдалось ли это когда-нибудь?
Спагеттификация объекта размером с человека никогда не тестировалась, не наблюдалась и не доказывалась. Это было только предположено с использованием математических моделей и расчетов черных дыр.
Однако наблюдались объекты астрономического масштаба, проходящие через этот удивительный и несколько пугающий процесс. В 2018 году астрономы, наблюдающие пару сталкивающихся галактик, примерно в 150 миллионах световых лет от Земли, сделали снимки спагеттификации звезды.
Используя комбинацию радио и инфракрасных телескопов, в том числе систему очень длинных базовых линий Национального научного фонда (VLBA), они стали свидетелями черной дыры, в 20 миллионов раз более массивной, чем Солнце, разрывающей на части соседнюю звезду значительных размеров. Хотя такое событие наблюдается впервые, ученые полагают, что оно может быть обычным явлением во всей Вселенной.