В 1915 году, более ста лет назад, Альберт Эйнштейн опубликовал теорию пространства и времени или, точнее, "пространства-времени". Одним из важнейших предсказаний этой теории было искривление света по мере приближения к солнцу, причем вдвое большее, чем это подразумевалось классической ньютоновской механикой (системой, использовавшейся до общей теории относительности).
Этот дополнительный изгиб света был замечен в эксперименте, проведенном английским астрономом Артуром Эддингтоном в 1919 году. После этого наблюдения к общей теории относительности стали относиться серьезно, так как она возродила идею черной дыры, впервые предложенную в 1783 году!
Примерно через год после его публикации другой немецкий физик по имени Карл Шварцшильд использовал уравнения поля Эйнштейна для вычисления радиуса, до которого любой объект массы должен быть "ограничен", чтобы сделать его черной дырой. Это называется радиусом Шварцшильда.
Но даже несмотря на то, что общая теория относительности предполагала существование мощного космического объекта, из которого не может вырваться даже свет, сам Эйнштейн написал в статье, утверждая, что звезда никогда не уменьшится до нулевого размера.
Во всяком случае, в 1930 году индийский физик Субраманьян Чандрасекар подсчитал, что звезды тяжелее Солнца могут фактически разрушиться, когда у них "закончится водород" или другое ядерное топливо для сжигания. Белый карлик с массой, превышающей предел Чандрасекара, подвержен дальнейшему гравитационному коллапсу, развивающемуся в другой тип звездного остатка.
Затем в 1939 году американский физик Роберт Оппенгеймер опубликовал статью под названием "Продолжающееся гравитационное притяжение", в которой подсчитал, что звезда должна быть по крайней мере в три раза массивнее Солнца, чтобы сформировать то, что сегодня известно как черная дыра. Его статья была ключевым фактором в омоложении астрофизических исследований в Соединенных Штатах в 1950-х годах, главным образом Джоном Арчибальдом Уилером.
Фактически, термин "черная дыра" впервые был использован в 1967 году самим Уилером во время выступления в Институте космических исследований НАСА имени Годдарда. Снаружи нельзя сказать, что было внутри черной дыры, и Уилер назвал это " A Black Hole Has No Hair "(у черной дыры нет волос) . Это означает, что черная дыра содержит много информации, которая скрыта от внешнего мира.
Но в 1971 году была предложена идея, что информация может быть перенесена из вращающейся черной дыры во внешнюю частицу, и ее механизм объяснил математический физик Роджер Пенроуз. Три года спустя, в 1974 году, космолог Стивен Хокинг дал такое же объяснение, как и радиации Хокинга.
Примерно в то же время физик Кип Торн, один из докторантов Уилера, разработал общую релятивистскую теорию тонких аккреционных дисков вокруг черных дыр, сплющенной полосы вращающейся материи вокруг горизонта событий, которую вы, возможно, видели в фильмах о черной дыре . Он собрал эти и многие другие теоретические результаты о черных дырах в книге 1994 года.
Совсем недавно Торн участвовал в создании хитового фильма "Интерстеллар" вместе с режиссером Кристофером Ноланом. Он выступал в качестве научного консультанта и исполнительного продюсера фильма. Научно-фантастический проект не только собрал многомиллионную кассу в прокате, но и разжег новый общественный интерес в отношении черных дыр.
Поэтому выпуск первой картины черной дыры в Мессье 87 - это еще один прекрасный шаг вперед в области астрофизики. Коллективные усилия ученых из более чем 20 стран мира позволили увидеть далекий космический объект, превратив всю планету Земля в гигантский виртуальный телескоп!
Это действительно подтверждает, насколько нам повезло как виду в это конкретное время, со способностью человеческого разума постичь Вселенную, построить всю науку и технологию, чтобы это произошло.