Исход тела при падении в черную дыру зависит главным образом от массы этого объекта. В случае звездной черной дыры силы приливного воздействия могут растянуть и сжать тело еще до достижения горизонта событий. Этот процесс известен как спагеттификация.
Однако в сверхмассивной черной дыре гравитационный перепад между головой и ногами вблизи горизонта может быть значительно меньше. В идеализированном сценарии можно пересечь эту границу, не ощущая сильного воздействия в данный момент. Тем не менее, это не гарантирует безопасности: после горизонта событий нет известного пути для возвращения наружу.
Спагеттификация вызывается так называемыми приливными силами, которые возникают из-за того, что гравитация не имеет абсолютно одинаковой интенсивности во всех точках объекта. Представим человека, падающего с ногами к черной дыре; ноги окажутся ближе к центру объекта, чем голова, и поэтому почувствуют более сильное гравитационное притяжение.
По мере приближения к черной дыре эта разница усиливается. В какой-то момент она может оказаться достаточной, чтобы растянуть тело в направлении черной дыры и сжать его в других направлениях. Именно отсюда и происходит название спагеттификация: материя вытягивается в одном направлении и сжимается в других, становясь все более деформированной. В черной дыре звездной массы этот процесс может произойти до пересечения горизонта событий, как объясняет NASA.
Ситуация также зависит от окружающей среды. Некоторые черные дыры окружены аккреционным диском, образованным движущимся газом и другими материалами. Этот материал может достигать очень высоких температур и излучать интенсивное излучение, что может привести к летальным условиям до достижения горизонта.
Размер черной дыры существенно меняет опыт. Сверхмассивные черные дыры могут иметь массу от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца. Поскольку горизонт событий сверхмассивной черной дыры гораздо больше, гравитационная разница между двумя точками, разделенными высотой человека, может быть относительно небольшой в этой области. Поэтому в идеализированном сценарии кто-то может пересечь горизонт сверхмассивной черной дыры без немедленного разрушения приливными силами. NASA использует этот контраст, чтобы объяснить, почему прохождение через горизонт сверхмассивной черной дыры может быть гораздо менее драматичным, чем в случае звездной черной дыры.
Это не делает горизонт безопасной зоной. Горизонт событий — это граница, из которой ничто, даже свет, не может вернуться наружу. То, что происходит за этой границей, сложнее описать. Общая теория относительности предсказывает центральную область, называемую сингулярностью, в определенных решениях черных дыр, но современная физика не дает полного описания этих экстремальных условий.
Поэтому утверждения о том, что человек почувствует в самых глубоких областях, следует рассматривать как прогнозы, основанные на текущих теориях, а не как что-либо непосредственно наблюдаемое. Падение также будет восприниматься по-разному тем, кто находится далеко. Это связано с гравитационным замедлением времени, эффектом, предсказанным общей теорией относительности. Для падающего человека его собственный часы продолжат работать нормально; он может пересечь горизонт за конечное время своего собственного времени, при условии, что условия сценария это позволяют.
Однако для далекого наблюдателя световые сигналы, отправленные человеком, будут все дольше доходить. Свет также претерпит смещение к более низким частотам, становясь постепенно более красным и слабым. Таким образом, для этого наблюдателя человек будет казаться замедляющимся по мере приближения к горизонту. Его изображение может показаться застывшим и постепенно исчезать вблизи этой границы. Это не означает, что человек действительно остановится на горизонте. Видимое замирание является следствием того, как свет и время воспринимаются кем-то, кто остается далеко от черной дыры. Разница между этими двумя перспективами является одним из наиболее известных последствий общей теории относительности: для падающего переход через горизонт может произойти за конечное время, а для далекого наблюдателя падение кажется все более замедляющимся.
В конечном итоге, не существует единого сценария для такого падения. Масса и условия черной дыры имеют значение. В объекте звездной массы приливные силы могут деформировать тело до горизонта. В сверхмассивной черной дыре пересечение может быть изначально гораздо более мягким. В любом случае, после горизонта событий нет известного пути назад.