Astrofizyk z Oxfordu: supermasywne czarne dziury jako agencje podróży w czasie

Sonda Parker Solar Probe aktualnie jest najszybszym obiektem kiedykolwiek stworzonym przez człowieka. Generalnie zbliżając się do Słońca, albo mówiąc inaczej, opadając w dół studni potencjału, obiekt zamienia energię potencjalną na kinetyczną, przez co rośnie jego prędkość.

Avi Loeb, astrofizyk z Oxfordu, którego znamy już z dowodzenia, że Oumuamua, pierwsza planetoida międzygwiezdna odkryta w Układzie Słonecznym jest sondą wysłaną przez obcą cywilizację, postanowił rozważyć ekstremalną wersję Parker Solar Probe.

Wyobraźmy sobie miejsce we wszechświecie, w którym właśnie zachodzi proces łączenia dwóch masywnych galaktyk. W centrum każdej takiej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura. Z czasem obie czarne dziury zbliżają się do siebie i zaczynają po spirali opadać ku wspólnemu środkowi masy. Wraz ze zmniejszaniem odległości między nimi, rośnie ich prędkość orbitalna. Tuż przed zderzeniem, tudzież zlaniem się w jedną jeszcze masywniejszą supermasywną czarną dziurę, oba obiekty wirują z niewiarygodnie dużą prędkością.

I to właśnie w tym miejscu rozpędzone czarne dziury mogą teoretycznie wyrzucać znajdujące się w ich bezpośrednim otoczeniu gwiazdy z prędkościami na tyle dużymi, że są one w stanie uciec nie tylko z okowów grawitacji supermasywnej czarnej dziury, ale także wyrwać się grawitacji całej galaktyki. Według Loeba takie gwiazdy mogą osiągać - uwaga - prędkości zbliżone do prędkości światła.

Jak słusznie zauważa autor, w 2020 r. nagroda Nobla z fizyki przypadła naukowcom, którzy badali ruch gwiazd wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki. Problem jednak w tym, że „nasza” czarna dziura szybciej rozerwałaby gwiazdę, niż by ją rozpędziła do prędkości relatywistycznych. Zupełnie inaczej jednak sprawa ma się w przypadku dużo masywniejszych czarnych dziur. Aby faktycznie udało się wystrzelić gwiazdę z prędkością niemal bliską prędkości światła, jednocześnie jej nie rozrywając, supermasywna czarna dziura musiałaby mieć masę rzędu 100 mln mas Słońca (nasza czarna dziura ma masę 4 mln mas Słońca).

Przy prędkościach, z którymi mamy do czynienia na co dzień, czas płynie zasadniczo liniowo i tak samo dla wszystkich. Jednak już przy prędkościach bardzo zbliżonych do prędkości światła upływ czasu zaczyna się gmatwać. Obiekty poruszające się z prędkościami relatywistycznymi doświadczają zwolnionego upływu czasu względem obserwatorów pozostających gdzie indziej w przestrzeni. Gdyby zatem wokół takiej gwiazdy wystrzelonej z centrum galaktyki krążyła jakaś planeta, to upływ czasu na jej powierzchni byłby wolniejszy od upływu czasu na planetach spokojnie krążących wokół gwiazd spokojnie krążących wokół centrum galaktyki. Loeb przekonuje, że tak właśnie supermasywne czarne dziury mogą służby za centra podróży w czasie.

Czytając artykuł, który ukazał się 1 maja na łamach periodyku Scientific American, zastanawiam się tylko, czy bardziej Loebowi zazdroszczę wiedzy astronomicznej, czy wyobraźni? Jak na razie nie umiem odpowiedzieć na to pytanie.