В черных дырах есть что-то по своей природе увлекательное. Может быть, дело в том, что они - невидимые звери, таящиеся в космосе, которые иногда рвут проходящие звезды пополам и разбрасывают их останки. Что бы это ни было, эти странные космические объекты продолжают увлекать как ученых, так и простых людей.
Но откуда берутся черные дыры? Как они формируются, и что дает им такую удивительную разрушительную силу?
Прежде чем мы сможем ответить на этот вопрос, мы должны задать еще более фундаментальный вопрос: Что такое черная дыра? По сути, это объект или точка в космосе, где гравитационное притяжение настолько сильное, что ничто не может уйти от него. Даже светлые волны всасываются, поэтому черные дыры черные
Эти причудливые объекты возникают как фениксы, исходящие из пепла мертвых звезд. Когда массивные звезды достигают конца своей жизни, водород, который они соединяют с гелием, почти исчерпывается. Эти звезды-монстры начинают сжигать гелий, сливая оставшиеся атомы в еще более тяжелые элементы, вплоть до железа, плавление которого больше не дает достаточно энергии для поддержания внешних слоев звезды. Эти верхние слои разрушаются вовнутрь, а затем взрываются, как мощный и яркий взрыв, называемый сверхновой.
Тем не менее, небольшая часть звезды остается позади. Уравнения общей относительности Альберта Эйнштейна предсказывают, что если масса этого остатка примерно в три раза превышает массу Солнца Земли, то мощная гравитационная сила оставшейся звезды будет подавлять все остальное, а материал, из которого она сделана, по данным NASA, будет разрушен до бесконечно малой точки с бесконечной плотностью. Известные законы физики на самом деле не могут справиться с такими гигантскими бесконечностями.
Если этот звездный пережиток в одиночестве, черная дыра обычно просто сидит там и ничего не делает. Но, если газ и пыль окружают объект, этот материал всасывается черной дырой, создавая яркие вспышки света, когда газ и пыль нагреваются, вращаясь вокруг него, как вода, идущая по канализации. Черная дыра включит эту массу в свою собственную, что позволит объекту расти.
Если две черные дыры соединятся, мощная гравитация каждой из них притянет друг к другу, и они будут становиться все ближе и ближе, вращаясь друг вокруг друга. Их общая масса сотрясет ткань близлежащего пространства-времени, посылая гравитационные волны. В 2015 году астрономы обнаружили такие гравитационные волны с помощью Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (ЛИГО).
Это был первый раз, когда ученые смогли увидеть черные дыры и подтвердить, что они существуют добавив, что полученные результаты также являются прекрасным подтверждением прогнозных уравнений Эйнштейна.
Ученые нашли непрямые доказательства существования черных дыр, наблюдая звезды в центре нашей галактики Млечного Пути, вращающейся вокруг гигантского невидимого объекта. Как формируются такие сверхмассивные черные дыры, которые могут иметь массу в миллиарды раз больше массы нашего Солнца, - это по сей день нерешенный вопрос.
Исследователи считают, что эти сверхмассивные черные дыры когда-то были гораздо меньше, образуя более скромные черные дыры в самые ранние дни нашей Вселенной. На протяжении колоссального количества времени эти объекты поглощали газ и пыль и сливались друг с другом, чтобы расти, превращаясь в колоссальных монстров. Но многие детали этой истории остаются расплывчатыми.
Астрономы наблюдали объекты, называемые квазарами, которые светятся ярче, чем тысячи галактик вместе взятых и, как полагают ученые, питаются они сверхмассивными черными дырами, потребляющими материю. Квазары были замечены еще в первые миллиарды лет после Большого Взрыва, когда образовалась наша Вселенная, оставив ученым почесать голову над тем, как так быстро могут образоваться такие огромные объекты.
