Прожорливое чудовище, которое однажды неизбежно уничтожит Землю, или пространственно-временные ворота в другие миры? В любом случае это один из величайших секретов Вселенной. Цикл о наиболее значительных открытиях человечества был опубликован журналом Víkend Magazine.
В апреле 2019 года ученые опубликовали первую фотографию черной дыры. То, что выглядит как желто-оранжевый пончик с темной дырой в центре, находится в галактике M87, примерно в 55 миллионах световых лет от нас. Загадочный объект, сфотографированный системой из восьми радиотелескопов, должен весить около 6,5 миллиардов солнц.
Обычному человеку трудно себе представить это само по себе. Еще более примечательны отражения того, что мы на самом деле сфотографировали в космосе. Чисто технически черную дыру нельзя сфотографировать, потому что мы не можем ее увидеть. Законы физики этому препятствуют.
Поймал свет
На первый взгляд, это похоже на скучную школьную физику. На самом деле черные дыры - одна из самых интересных проблем. Общие законы нашего мира перестают применяться в их окружении.
Объект с очень сильной силой притяжения поглощает свет, в результате чего возникает абсолютная темнота. Существует множество косвенных доказательств существования черных дыр. На фото мы видим так называемый аккреционный диск - облако светящегося газа вокруг черной дыры. О середине можно только догадываться.
Существование черных дыр было выведено из теории относительности Эйнштейна, согласно которой гравитация влияет на свет. В нормальных условиях луч света распространяется прямо. Однако, если поблизости окажется достаточно массивный объект, свет будет искривлен. Черная дыра настолько материальна, что свет не только искривляется, но и не позволяет ему уйти.
В 1939 году американский физик Роберт Оппенгеймер предсказал, что черные дыры образуются из звезд, примерно в пять раз больше, чем наше Солнце. Расчеты показали, что когда у такой звезды в конце жизни заканчивается термоядерное топливо, ее собственная сила тяжести начинает уменьшаться. Огромная масса звезды коллапсирует в очень маленькую сферу, так называемую сингулярность.
Если бы мы хотели сделать черную дыру из нашего шара, нам пришлось бы сжать ее в шар пиди с радиусом всего 9 миллиметров - как антиперле.
Когда огромная звезда коллапсирует, создается небольшой объект с чрезвычайно сильной гравитацией. Все вокруг него начинает притягивать и поглощать, как вихрь.
Конец света?
Что бы случилось, если бы вы были рядом? «Сначала вы ничего не почувствуете», - объясняет Леонард Сасскинд, американский астрофизик. «Как плавание к Ниагарскому водопаду - сначала ничего не происходит. Но затем вы преодолеваете момент, когда уже не в состоянии преодолевать сопротивление течения - и безвозвратно стремитесь упасть в пропасть. В этот момент вы фактически мертвы - нет способа преодолеть сопротивление гравитационного притяжения ».
Область, за которой обжоры черной дыры больше не могут покинуть не только материю, но и свет, называется горизонтом событий. После того, как вы пересечете его, экстремальная гравитация поглотит вас и разорвет на элементарные частицы.
Или нет? Некоторые ученые считают, что пожираемая черная дыра могла не только выжить, но и отправиться в очень экзотическое путешествие. Такие чрезвычайно материальные объекты искривляют пространство-время. Так что их можно было перенести в другие измерения.
Согласно другим мнениям, черные дыры действуют как машина времени, или «ярлык» может привести к очень далеким областям нашей вселенной или другим вселенным. Если вы будете заниматься этим достаточно долго и упорно, вы станете либо дураком, либо гениальным физиком-теоретиком. Или оба сразу.
Три вопросительных знака
- КАКАЯ ЧЕРНАЯ ДЫРА САМАЯ БОЛЬШОЙ? Так называемые Черная дыра Персея в галактике NGC 1277 имеет массу 17 миллиардов Солнц. К счастью, это 250 миллионов световых лет от нас.
- СКОЛЬКО ИХ? Только в нашей галактике (Млечный Путь) насчитывается до 100 миллионов черных дыр.
- ЧТО ТАКОЕ СНОВА ЧЕРНАЯ ДЫРА? Так называемая белая дыра, которая не поглощает свет и материю, а вытесняет их. Это теоретический объект, который еще не открыт.
Исследованию черных дыр уже препятствует их природа. Из окружающей среды ускользает не только материя и свет, но и информация. Так что мы, вероятно, никогда не узнаем, что на самом деле происходит внутри. Единственный вариант - пойти туда и просто рискнуть. Но есть загвоздка - даже если вы выживете, вы не сможете сообщить о результатах исследования.
Первой черной дырой, обнаруженной в 1971 году, стал объект Cygnus X1 в созвездии Cygnus. Даже в центре нашей галактики, вероятно, находится гигантская черная дыра по имени Стрелец А.
Стоит ли бояться? Если бы такой объект встретил земной шар, он съел бы нас, как малину, но это крайне маловероятно. В любом случае, мы бы даже не заметили такого конца света.
