Во вселенной существует бесконечное множество потрясающих космических объектов с невероятной светимостью: звёзды, галлактики, нейтронные звёзды...
Но все они начнут на фоне самых ярких объектов нашей вселенной - квазаров.
А там где квазар, там и другой завораживающий космический объект - чёрная дыра.
Как мы знаем, этот объект способен поглощать в себя всё что его окружает, и попав за горизонт событий чёрной дыры, уже никто и ничто не сможет выбраться, даже свет.
Стало быть, и квазар постигнет та же участь...
Может ли чёрная дыра поглотить квазар?
Для начала, давайте вспомним, что же такое квазар.
Квазары - это самые яркие объекты наблюдаемой нами вселенной, их яркость превышает яркость галактик в несколько раз.
Сами они представляют из себя одну или более яркую чёрную дыру, размер которой можно сравнить с размерами нашей солнечной системы.
В настоящее время распространены гипотезы, что квазары - это активные ядра галактик, а их избыточный свет - результат того что газ, попадая в чёрную дыру и нагреваясь от высокой скорости и давления до миллионов градусов, частично попадает и на квазар, тем самым давая ему энергию для свечения.
Располагаются они на коллосальном расстоянии от нас. При этом квазары отдаляются от нас со скоростью практически равной скорости света, а длинна волны линии в их спектрах больше обычной примерно в пять - шесть раз.
Именно из за расстояния, а не низкой светимости, невооружённым глазом увидеть квазары не возможно.
Для этого нужны крупные телескопы.
Но светят они что надо! Один средний квазар излучает света примерно в два раза больше крупной галактики, которая, напомню, включает в себя миллиарды звёзд!
Энергии самого простого квазара хватит на то чтобы обеспечивать энергией всю Землю на протяжении нескольких миллиардов лет!
А есть и такие, которые излучают энергии в шестьдесят тысяч раз больше.
Но вернёмся к расстоянию. Самый близкий обнаруженный человеком квазар расположен на расстоянии 600 миллионов световых лет от нас, состоит из двух чёрных дыр, и находится в галлактике "Маркориан 231".
Конечно, понимаю ваш вопрос - почему так далеко? Наверное ближе их наши учёные попросту ещё не нашли?
Нет! Ведь тогда бы он был виден безо всяких телескопов.
Выходит, квазаров больше нет, ведь свет от квазара который мы видим сейчас, начал свой путь к нам 600 миллионов лет назад, когда на Земле не было ни одного знакомого нам сейчас материка, когда жизнь процветала лишь в море, и многоклеточные многоклеточные организмы только только начали появляться.
Вполне резонный и следующий вопрос - Почему же их больше нет?
Вероятнее всего, закончились ресурсы для существования квазаров - газ.
Этот ресурс квазар получает из своей галактики, но вероятно, ему нужно очень много галактического газа, а тот, как назло, очень быстро заканчивается!
Длказанно, что существование квазара смертельно для галактик.
После того как квазар поглотит весь газ в своей галактике, в ней уже не будут образовываться звёзды, а сам квазар станет тёмной чёрной дырой, которая будет удерживать на своей орбите те звёзды которые ещё живы.
Поэтому галактики ближе "Маркориан 231" либо когда то обладали квазарами после чего их не стало, либо были недостаточно мощными чтобы у них появился квазар.
Чтобы квазар мог нагревать газ, ему нужно быть очень большим, иначе он будет чёрной дырой вроде дыры "Млечного пути", не способной нагревать газ до таких грандиозных температур, и следовательно будет очень тусклым или вовсе тёмной дырой.
Как правило, галактики с квазарами очень велики по своим размерам, а после окончания галактического газа, в галактиках ещё долго будут светить звёзды.
Где то там, в далёких глубинах космоса, возможно и сейчас образовываются квазары, но они так далеко, что когда их свет дойдёт до нас, их уже, скорее всего, не станет...
Более того, квазары - источники тепла, и следовательно, у них есть своя зона обитания, а значит, в ней может зародиться жизнь.
Изучение квазаров может помочь нашей космонавтике. В частности, межзвездных аппаратам, которые смогут заряжаться энергией квазаров. По радио-излучению квазаров можно будет определять положение космических аппаратов в межпланетном пространстве.
Но это всё - далёкие перспективы.
А между тем, существует один очень глубокий вопрос.
Мы выяснили что квазары теряют светимость с исчезновением их кормёжки - газа в галактике. Однако почему квазар так быстро угасает?
Предполагается, что квазар должен светить на протяжении миллионов лет, и плавно угасать за десятки тысяч лет. Но например в 2014 году американские астрономы обнаружили квазар, который стал практически невидимым менее чем за десять лет. Почему так?
Квазар может взорваться, как например показали недавние наблюдения: астрономы из европейской южной обсерватории обнаружили самый мощный и самый яркий в истории взрыв квазара в пространстве, окружающем массивную чёрную дыру. Вернее, это взрыв только в нашем понимании, а на самом деле тот квазар произвёл мощное энергетическое извержение, источником которого является поглощаемая чёрной дырой материя, приближающаяся к её горизонту событий.
Как мы помним, квазары ускоряют приближающуюся к чёрной дыре материю и выбрасывают её в пространство на огромных скоростях, что сопровождается мощнейшими энергетическими выбросами материи.
Квазары выбрасывают в пространство огромное количество энергии, смещённой в красную область электро-магнитного спектра,
Количество энергии вносимой в пространство материи от квазара в 100 раз больше чем максимальная выходная мощность нашей галактики.
Это потрясающее наблюдение было совершено в 2012 году, но тем не менее, оно не даёт нам ответа на вопрос, почему квазар так быстро угасает.
Может, чёрная дыра постаралась, и просто поглощает несчастный квазар?
Теперь самое время напомнить, что такое чёрная дыра: Это самые странные и удивительные объекты во всей вселенной. Обладая огромным количеством массы, сконцентрированной в чрезвычайно молом объеме, они неизбежно коллапсируют в сингулярность, окружённую "горизонтом событий" - за пределы которого не может выйти ничто. Это самые плотные объекты во вселенной.
Всякий раз когда что-либо приближается к чёрной дыре, её силы разрывают его на части.
Когда любая материя, антиматерия, или излучение пересекают "горизонт событий", она просто падает в центр, в сингулярность, а чёрная дыра растёт и набирает массу.
Чёрные дыры окутаны ореолом тайн, загадок, и как следствие, мифами. А давайте оазвенчаем один такой миф!
Мы уже даже привыкли к этой фантастической идее: "чёрные дыры ЗАСАСЫВАЮТ окружающую материю". Однако это совсем не так, это даже искажает принципы работы гравитации. При наличии достаточной массы в достаточно концентрированном объеме пространства, вокруг неё формируется "горизонт событий", и за его пределы можно сбежать, если двигаться прочь от чёрной дыры на скорости света. Но если оказаться ЗА горизонтом событий, то даже движение со скоростью света будет неизбежно прокладывать путь в сингулярность. Из горизонта событий чёрной дыры сбежать нет никакой возможности.
Однако для объектов за пределами чёрной дыры всё не так просто! Чёрные дыры являются очень массивными обьектами, и двигаясь по близости них, объекты начинают испытывать значительные приливные силы, на подобие приливных сил Луны и их влияния на Землю.
Как и все физические объекты, земля является трёхмерной, что означает что верхняя и нижняя точки Земли, относительно Луны, будут притягиваться внутрь центра Земли, относительно объектов находящихся в середине. В общем, если вычесть средние силы находящиеся в каждой точке Земли, мы сможем увидеть как разные точки на поверхности испытывают разные силы воздействия от Луны.
Чем ближе мы к массивному объекту - тем больше становятся эти приливные силы. Они напоминают быстрее гравитационной силы, и поскольку чёрные дыры чрезвычайно массивны и компактны, они генерируют самые большие приливные силы во вселенной - вот почему объект, приближающийся к чёрной дыре, спагеттифицируется. Но вместе с тем теория что объект засосёт в чёрную дыру - остаётся неверной.
Каждая отдельная частица, из которой состоит объект, на который воздействует чёрная дыра, всё ещё подчиняется всё тем же законам физики, включая кривизну пространства-времени, порожденную общей теорией относительности.
Из за приливных сил приближающиеся объекты могут разрываться на части, а поскольку вещество собирается вокруг чёрной дыры в форме диска аккреции, могут быть и другие эффекты - магнитные поля, трение, и нагревание.
Часть вещества, учитывая эти дополнительные взаимодействия, может замедляться, и в конечном итоге поглощаться чёрной дырой, но подавляющее большинство её всё равно будет убегать.
Чёрные дыры ничего не засасывают, нет никакой силы которую бы чёрная дыра оказывала на обычный объект вроде Луны, планеты или звезды. Работает исключительно гравитация.
Самое главное отличие в том что чёрные дыры плотнее большинства других космических тел, при этом занимают меньший объём, и могут быть гораздо более массивными чем любой другой объект по отдельности.
Сатурн может быть замечательно кружит по орбите вокруг Солнца, но если поместить вместо светила чёрную дыру из центра "Млечного пути", которая в 4 миллиона массивнее нашей звезды, то приливные силы будут достаточно мощными чтобы вытянуть Сатурн в огромное кольцо так, что он станет частью диска аккреции чёрной дыры.
При достаточном трении, нагреве и ускорении, в присутствии гравитационных, электрических, и магнитных полей, которые создаёт материя, всё рано или поздно будет проглоченно и упадёт в чёрную дыру.
Чёрные дыры растут только из за гравитации, ничего более... В нашей вселенной этого более чем достаточно.
Чтож, мы немного отклонились от нашей первоначальной темы, хотя считаю что сделали это с пользой, ведь мы развенчали один очень популярный миф.
Итак, почему же квазар так быстро угасает? Может быть, чёрная дыра поглощает его?
В 2003 году астрономы, в рамках одного из проэктов, связанных с небесной картографией, наблюдали один квазар, и по спектру этого объекта приблизительно измерили его расстояние и приблизительно определили его массу в 50 масс Солнца. Прошло несколько лет, и в конце 2015 года другой исследователь проверил вновь яркость этого квазара, и внезапно обнаружил, что он стал куда более тусклым...
Другие исследователи не поверили, и стали собирать данные по квазару которые проводили другие телескопы и другие учёные за последние 12 лет. Выяснилось, что всего за 2 последних года яркость квазара уменьшилась в 50 раз!
Тут сразу же возникла теория, что это чёрная дыра нагло, буквально на глазах, поглотила весь окружающий её газ. И проверяя эту версию, учёные отвергли все альтернативные версии. Например что этот квазар попросту могло закрыть плотное облако пыли из той же галактики. Но об этом чуть позже.
Со временем появилось ещё одно объяснение - причиной снижения яркости квазаров может быть снижение уровня газа и пыли в их аккреционных дисках.
Так как видимое излучение аккреционного диска вызывает свечение материи в инфракрасном диапазоне, тот факт, что активность видимого излучения снизилась быстрее чем инфракрасного, говорит о том что причиной его снижения стала именно нехватка вещества в аккреционном диске.
Другая группа учёных, исследующих свет некоего быстро погасшего квазара, хотели проверить - могла ли его яркость снизиться из за стремительного прохождения плотного облака пыли? Если это действительно так - то значительная часть света от квазара должна была стать поляризованной. Однако пришли к результатам, что доля поляризованного света до и после снижения яркости не различается.
Значит, они вызваны внутренними процессами в квазаре, а не облаком пыли!
Ещё многое предстоит узнать и изучить, прежде чем суметь что то утверждать наверняка, но главное все эти исследования нас увлекают, и дают надежду, что все самые главные открытия ещё впереди!
А как иначе? Ведь космос - это интересно!
