Черные дыры. Они завораживают нас в первую очередь тем, что мы крайне мало о них знаем. Учитывая их способность притягивать все вокруг, не позволяя вырваться даже свету, это вполне понятно, мы не можем подобраться к ним слишком близко чтобы рассмотреть детально. Остается только наблюдать за ними с расстояния и, причем, довольно большого, но даже таким образом, мне удалось узнать много чего интересного о них и сегодня, я готов этим поделиться.
Мы все уже знаем, что на определенном этапе существования, звезда может превратиться в черную дыру, но как насчет Солнца? Оно настолько огромное, что в него может поместиться более миллиона планет размером с Землю. Однако, по мнению ученых, оно все равно слишком маленькое, чтобы превратиться в черную дыру. Для этого, Солнцу нужно обрести массу в двадцать раз больше чем сейчас, тогда оно получит шанс превратиться в сверхновую, потом ядро начнет сжиматься вовнутрь, гравитация вырастет, и только тогда Солнце может стать черной дырой.
Все это лишь гипотетически, но ничего не мешает нам фантазировать, верно?
Давайте теперь применим теорию ученых, чтобы представить какой именно черной дырой может стать Солнце. Для этого нам потребуется гравитационный радиус, открытый Карлом Шварцшильдом в 1916 году. Он указывает на то, какого размера был бы горизонт событий у космического тела, если бы оно стало черной дырой. Для солнца этот радиус составляет почти три километра, проще говоря, если бы нам удалось превратить солнце в черную дыру, ее диаметр бы составил почти 6 километров пути. На плоском диске, мы могли бы пройти это расстояние примерно за час. Кстати, для земли тоже можно посчитать гравитационный радиус, хотя нашей планете никогда не стать черной дырой. По мнению ученых, он составит всего 9 миллиметров. Таким образом, получится черная дыра почти 1 целых 7 десятых сантиметра, она получилась бы настолько маленькой, что была бы похожа на одноцентовую монету, однако неизвестно какой опасности от нее можно было бы ожидать.
Как вы поняли, приводить гипотезы и строить новые теории можно бесконечно долго, но гораздо интереснее и важнее обсуждать то, что реально существует и привлекает внимание. Если говорить о черных дырах, то сейчас пришло время познакомиться с одной из самых гигантских. Невероятный космический объект имеет массу в 40 миллиардов раз больше солнечной.
Эта черная дыра находится в центре галактики под названием Хольмберг 15 А, расположенный на расстоянии около 700 миллионов световых лет от нас. В скоплении Эйбла 85. Эта черная дыра - одна из самых больших когда-либо обнаруженных и самая большая, найденная путем отслеживания движения звезд вокруг неё. Ее горизонт событий способен охватить орбиты всех планет солнечной системы и даже больше. Она почти в 13 раз больше Гелиосферы, к тому же, ее диаметр 40 раз превышает расстояние от Солнца до Плутона. Эта черная дыра, без сомнения поражает своей мощностью и размерами. Даже страшно представить, что могло бы произойти с космическим кораблем, если бы он случайно пересек горизонт событий такого гиганта. Кстати, черные дыры могут не только разрывать пролетающие космические объекты на атомы, но и превращать их в спагетти. Ученые называют это явление именно так - "Эффект лапши". Оно настолько мощное, что ему не может сопротивляться ни одно космическое тело, вне зависимости от исходных характеристик.
После всего, что я уже рассказал, кажется что черные дыры способны лишь поглощать и разрушать, но это не так. Они способны также и создавать объекты, как бы странно это не звучало. По мнению некоторых учёных, нашу вселенную породил не сам большой взрыв, а черная дыра. Если их теория верна, то когда звезда сжимается, в какой-то момент время в ней останавливается. Расширение, которое следует за этим, и порождает новую вселенную. Доказать это пока невозможно, как невозможно и приблизиться к черной дыре, чтобы проверить гипотезу. Ну а пока, мы можем только создавать компьютерные модели, которые к сожалению, не всегда способны отразить реальность, хотя некоторые способности черных дыр уже не поддаются сомнению.
Так, когда какая-либо материя приближается к ним достаточно близко, она образует аккреционные диски меняя свои свойства, у материи появляется новая способность - трансформировать другие формы энергии, например гравитационную в излучение. Это немного похоже на работу автомобиля. Вы заливаете в бак бензин, а из него уже рождается энергия для движения. Тот же принцип действует и в отношении черных дыр. Этот процесс примерно в 30 раз эффективнее ядерного синтеза механизма преобразования энергии, который можно обнаружить у солнца и других звезд.
Несмотря на невероятную силу, черные дыры не вечны и, по мнению ученых, они способны со временем испаряться и срок, в течение которого это происходит, зависит от размера. В качестве подтверждения, можно привести принцип излучения Хокинга. Изначально, считалось что черные дыры способны лишь поглощать, но квантовая физика и Стивен Хокинг перевернули эти убеждения. Черные дыры, как и многие другие объекты постоянно излучают мельчайшие частицы, теряя таким образом энергию. Это не быстрый процесс, но он приближает космическое тело к концу существования. Немного похоже на то, как горит свеча. Какой бы длинной она не была, огонь постепенно растопит воск и погаснет, так и черная дыра. Она постепенно потеряет частицы из которых состоит и исчезнет.
Но не будем о грустном и поговорим о том, что кажется неизменным. Я имею ввиду обстановку в нашей галактике. По оценкам астрономов, в млечном пути существует от 10 миллионов до 1 миллиарда звездных черных дыр, масса которых в среднем от 10 до 24 раз больше массы Солнца. Такой большой разброс чисел говорит лишь о том, что мы не достаточно хорошо знаем как саму вселенную, так и ее элементы, в том числе и черные дыры. Но с другой стороны, это отличный стимул продолжать исследования космоса, открывая все больше новых свойств различных объектов. Кстати, если бы не постоянное любопытство со стороны ученых, мы бы не узнали об одной интересной вещи. Гравитация черной дыры искажает тепловое излучение внешнего аккреционного диска изгибая его. Согласен, это звучит довольно сложно, поэтому давайте по-простому. Тепловое излучение здесь ведёт себя не так как мы привыкли. В случае с черной дырой, свет сначала отражается от внутреннего аккреционного диска, лишь потом у него появляется возможность вырваться из гравитационного поля черной дыры. Если говорить еще проще, представьте что вы запустили бумеранг, он отлетит от вас на некоторое расстояние, а потом вернется обратно. То же происходит с тепловым излучением аккреционного диска черной дыры. Но и это еще не все, ученые не останавливаются в исследованиях и обнаруживают все новые свойства черных дыр, наблюдая за поведением соседних объектов, выдвигаются все новые гипотезы порой противоречащие тому что уже было сказано. Так было выдвинуто предположение, что черная дыра, образовавшаяся при слиянии нейтронных звезд, звенит как гулкий колокол и разрушает простую физику черных дыр. Как и многие другие гипотезы, эта требует подтверждения или хотя бы обоснованных аргументов. Если эхо там действительно существует то оно должно исходить из квантового пространства черной дыры, а это возможно только в том случае, если между аккреционном диском и горизонтом событий не пустота, а определенная структура. По мнению Стивена Хокинга, мы можем иметь дело не со сплошной гравитацией горизонта событий, а с более тонкой расплывчатой мембраной, которая способна пропускать мощные импульсы излучения. Подтвердить или опровергнуть это пока крайне трудно, поэтому теория остается теорий, с которой предстоит проделать долгую и упорную работу.
Может именно вы найдете ответ на этот вопрос? Если вам понравилась статья, ставьте большой палец вверх и обязательно подпишитесь на канал, если ещё не успели сделать этого.
Так же, вы можете прочитать мои предыдущие, не менее интересные статьи на тему космоса:
