Τι θα συνέβαινε αν στη θέση της Σελήνης υπήρχε μια μαύρη τρύπα; [Video]

Μια φαινομενικά απλή, αλλά εξαιρετικά ενδιαφέρουσα ερώτηση ήρθε από αναγνώστη της δημοφιλούς επιστημονικής στήλης What If? του καναλιού XKCD: «Τι θα γινόταν αν η Σελήνη αντικαθίστατο από μια μαύρη τρύπα με ίση μάζα; Και πώς θα έμοιαζε μια έκλειψη σε αυτή την περίπτωση;» Η απάντηση στο πρώτο σκέλος είναι κάπως απρόσμενη: όχι και πολλά. Όμως, η εξήγηση για το γιατί συμβαίνει αυτό είναι επιστημονικά συναρπαστική.

Η Σελήνη ασκεί βαρυτική επίδραση στη Γη, κυρίως μέσα από τα παλιρροϊκά φαινόμενα. Αν αυτή η μάζα αντικατασταθεί από μια μαύρη τρύπα με την ίδια ακριβώς μάζα, η βαρυτική επιρροή παραμένει σχεδόν αμετάβλητη. Οι παλίρροιες θα συνέχιζαν κανονικά, οι πλανητικές κινήσεις δεν θα διαταράσσονταν σημαντικά, και γενικότερα, η καθημερινότητά μας θα συνέχιζε σχεδόν όπως πριν, τουλάχιστον από βαρυτικής άποψης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η βαρύτητα δεν εξαρτάται από το είδος του αντικειμένου, αλλά μόνο από τη μάζα του και την απόστασή του.

Ωστόσο, εκεί που θα παρατηρούνταν σημαντικές αλλαγές είναι στο οπτικό πεδίο. Η Σελήνη, ως ένα μεγάλο, φωτεινό σώμα που αντανακλά το φως του Ήλιου, παίζει καθοριστικό ρόλο στον νυχτερινό ουρανό. Η αντικατάστασή της με μια μαύρη τρύπα θα σήμαινε ένα τελείως σκοτεινό και αόρατο ουράνιο αντικείμενο στην ίδια θέση. Δεν θα υπήρχε φως, δεν θα υπήρχε πανσέληνος, ούτε εκλείψεις με την ίδια μορφή.

Το ερώτημα για το πώς θα έμοιαζε μια έκλειψη Ηλίου με μια «σεληνιακή» μαύρη τρύπα, ή όπως εύστοχα αναρωτιέται ο σχολιαστής του XKCD, μια «holar» έκλειψη, παραμένει λίγο πιο περίπλοκο. Ουσιαστικά, μια μαύρη τρύπα τόσο μικρής μάζας — όσο η Σελήνη — δεν θα είχε σημαντικά φαινόμενα βαρυτικής κάμψης του φωτός (lensing). Παρά τις αρχικές εντυπώσεις, τα αποτελέσματα φαίνονται να είναι σχεδόν αόρατα με γυμνό μάτι.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς που παρατίθενται στις συζητήσεις, το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει αντικείμενα περίπου ενός λεπτού της μοίρας, κάτι που σε απόσταση ίση με εκείνη της Σελήνης από τη Γη αντιστοιχεί σε μέγεθος περίπου 280 χιλιομέτρων. Από την άλλη, η μαύρη τρύπα με τη μάζα της Σελήνης θα είχε έναν ορίζοντα γεγονότων περίπου στο μέγεθος ενός κόκκου άμμου. Ακόμη και αν η βαρυτική κάμψη διπλασίαζε την ορατή διάμετρο, η συνολική επίδραση δεν θα πλησίαζε καν το όριο ορατότητας με γυμνό μάτι.

Κάποιοι σχολιαστές υπέθεσαν ότι ίσως θα υπήρχε ένα ελαφρύ "τρεμόπαιγμα" στις άκρες του Ήλιου όταν η μαύρη τρύπα περνούσε μπροστά του, κάτι σαν διαθλαστικό φαινόμενο, σαν ένα ανεπαίσθητο λαμπύρισμα. Αλλά ακόμη και αυτό θα ήταν δύσκολα ανιχνεύσιμο χωρίς προηγμένο εξοπλισμό.

Επιπλέον, εάν τύχαινε και η μαύρη τρύπα να ευθυγραμμιστεί τέλεια μπροστά από κάποιο μακρινό αστέρι, είναι πιθανό να βλέπαμε για κλάσματα του δευτερολέπτου ένα λεπτό δαχτυλίδι φωτός, το λεγόμενο δαχτυλίδι του Einstein, αντί για το συνήθες φωτεινό σημείο. Αυτό όμως θα απαιτούσε ακριβή συνθήκη ευθυγράμμισης και παρατήρηση μέσω τηλεσκοπίου.

Ένα άλλο ενδιαφέρον υποθετικό σενάριο που τέθηκε από σχολιαστή είναι η ύπαρξη ενός πλανήτη όπου από την αρχή υπήρχε μια μαύρη τρύπα με τη μάζα της Σελήνης σε τροχιά. Οι κάτοικοι ενός τέτοιου κόσμου θα είχαν παλίρροιες, αλλά όχι φεγγάρι στον ουρανό — αντίθετα, θα έβλεπαν έναν ανεμπόδιστο έναστρο ουρανό. Και όταν τελικά θα κατέγραφαν με ακρίβεια την τροχιά του πλανήτη τους, θα αντιμετώπιζαν ανεξήγητες διαταραχές που δεν θα μπορούσαν να αποδοθούν σε κάποιο ορατό ουράνιο σώμα.

Σε κάθε περίπτωση, η αντικατάσταση της Σελήνης με μια μαύρη τρύπα δεν θα ήταν το κατακλυσμικό γεγονός που ίσως θα περίμενε κανείς. Αντιθέτως, θα επρόκειτο για μια ήσυχη, αόρατη παρουσία, με την τρομακτική της φύση να κρύβεται πίσω από τη σταθερότητα της μάζας και τη διακριτικότητά της στον ουρανό. Και αυτό, ίσως, είναι το πιο αινιγματικό στοιχείο του υποθετικού αυτού σεναρίου: ότι η μεγαλύτερη απειλή θα βρισκόταν μπροστά μας χωρίς καν να τη βλέπουμε.