Jednym z najbardziej cenionych scenariuszy science fiction jest wykorzystanie czarnej dziury jako portalu do innego wymiaru, czasu lub wszechświata. Ta fantazja może być bliższa rzeczywistości niż wcześniej sądzono.

Czarne dziury to prawdopodobnie najbardziej tajemnicze obiekty we wszechświecie. Są one konsekwencją tego, że grawitacja napiera na umierającą gwiazdę bez ograniczeń, prowadząc do powstania prawdziwej osobliwości – dzieje się tak, gdy cała gwiazda zostaje ściśnięta w jeden punkt, tworząc obiekt o nieskończonej gęstości.

Ta gęsta i gorąca osobliwość wybija dziurę w samej strukturze czasoprzestrzeni, być może otwierając możliwość podróży nadprzestrzennych. Oznacza to krótką ścieżkę przez czasoprzestrzeń, pozwalającą na pokonanie odległości w kosmicznej skali, ale w krótkim czasie.

Wcześniej naukowcy uważali, że każdy statek kosmiczny próbujący wykorzystać czarną dziurę jako tego typu portal będzie musiał liczyć się z naturą w najgorszym wydaniu. Gorąca i gęsta osobliwość spowoduje, że statek kosmiczny będzie doświadczał serii coraz bardziej nieprzyjemnych pływów i ściskania, zanim całkowicie wyparuje.

Zespół naukowców z University of Massachusetts Dartmouth oraz z Georgia Gwinnett College wykazali, że wszystkie czarne dziury nie są sobie równe. Jeśli czarna dziura, taka jak Sagittarius A*, znajdująca się w centrum naszej własnej galaktyki, jest duża i wiruje, to perspektywy dla statku kosmicznego zmieniają się dramatycznie. Dzieje się tak, ponieważ osobliwość, z jaką napotka statek kosmiczny, jest bardzo miękka i może zapewnić bardzo płynne przejście.

Powodem, dla którego jest to możliwe, jest to, że odpowiadająca jej osobliwość wewnątrz wirującej czarnej dziury jest technicznie „słaba” i dlatego nie uszkadza obiektów, które z nią wchodzą w interakcje. Na pierwszy rzut oka ten fakt może wydawać się intuicyjny. Ale można to traktować jako analogiczne do powszechnego doświadczenia szybkiego przesuwania palcem po płomieniu świecy, który ma prawie 2000 stopni, bez poparzenia.

Zainspirowani przebojem kinowym Interstellar, Christophera Nolana, naukowcy postanowili sprawdzić, czy można przetrwać upadek w głębiny Gargantui, fikcyjnej supermasywnej, szybko wirującej czarnej dziury o masie 100 milionów razy większej. nasze Słońce. Film Interstellar powstał na podstawie książki zdobywcy nagrody Nobla, astrofizyka Kipa Thorne'a, a fizyczne właściwości Gargantui są kluczowe dla fabuły tego hollywoodzkiego filmu.

Opierając się na pracy wykonanej dwie dekady wcześniej przez fizyka Amosa Ory'ego i uzbrojony w silne umiejętności obliczeniowe, Mallary zbudował model komputerowy, który wychwytuje większość podstawowych efektów fizycznych statku kosmicznego lub dowolnego dużego obiektu wpadającego do dużej, obracającej się czarnej dziury Sgr A*.

Odkryto, że ​​w każdych warunkach obiekt wpadający do wirującej czarnej dziury nie doznałby nieskończenie dużych efektów, przechodząc przez tak zwaną osobliwość wewnętrznego horyzontu dziury. Jest to osobliwość, której obiekt wchodzący do wirującej czarnej dziury nie może ominąć ani ominąć. Co więcej, w odpowiednich okolicznościach efekty te mogą być znikome, co sprawia, że ​​przejście przez osobliwość jest całkiem wygodne. W rzeczywistości spadający obiekt może w ogóle nie odczuwać żadnego zauważalnego uderzenia. Zwiększa to możliwość wykorzystania dużych wirujących czarnych dziur jako portali do podróży nadprzestrzennych.