Когда-нибудь в далеком будущем мы, может, научимся создавать небольшие черные дыры и добывать из них энергию, и тогда мы перестанем бояться этих странных космических объектов. Но пока что они кажутся нам по-настоящему опасными.
Как мы предполагаем, сверхмассивные черные дыры прочно сидят в центрах галактик. Недавно ученые рассчитали, что в каждой галактике может летать еще дюжина сверхмассивных черных дыр. Небольшие черные дыры бывают частью двойных систем.
Но больше всего пугают дыры, которые летают по космосу со времен молодой Вселенной — первичные черные дыры.
Рожденные во Взрыве
Молодая Вселенная была безумным местом. В первые секунды после Большого взрыва всё очень быстро менялось, условия были по-настоящему экстремальными. А для формирования черных дыр нужны как раз такие условия.
Сегодня, как мы предполагаем, черные дыры рождаются из умерших массивных звезд, когда энергии хватает на то, чтобы сжать материю в очень маленький объем. В молодой Вселенной звезд не было, но было полно материи и энергии. В таких условиях могли формироваться черные дыры самых разных масс.
Астрофизики ищут такие первичные черные дыры на протяжении уже многих десятилетий, но поиски всегда заканчивались ничем. До появления лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории — LIGO.
Шесть лет назад, в сентябре 2015 года LIGO засекла столкновение двух черных дыр (известно об этом стало лишь в феврале 2016 года). Это было историческое событие. Впервые ученые засекли гравитационные волны, существование которых предсказал еще Эйнштейн.
Но ученых привлекли не только волны, но и сами дыры. У них была очень большая масса — несколько десятков солнечных (29 и 36 солнечных масс). Простым слиянием мертвых звезд такой массы добиться сложно, слияния должны были бы происходить слишком часто… И тогда все снова заговорили о первичных черных дыр.
Темные века
У процессов в молодой Вселенной есть одна примечательная черта — масштаб. Если там шёл какой-то процесс, порождающий черные дыры, то он должен был наводнить ими всю Вселенную.
Кстати, этими первичными черными дырами вполне можно объяснить хотя быть долю темной материи — таинственной материи, на которую приходится 80% материи во Вселенной.
Итак, предположим, что космос действительно полон этих мелких первичных черных дыр.
К счастью, черные дыры не совсем уж черные. Они теряют массу через излучение Хокинга — сложный процесс из квантовой механики, в ходе которого некоторые частицы всё же вырываются из гравитационных оков черных дыр. Чем меньше дыра, тем быстрее она испаряется.
Черные дыры массой меньше 100 миллионов тонн — чуть легче типичного астероида — за всё время с Большого взрыва должны были потерять примерно половину своей массы.
Конкретное количество этих мелких черных дыр в каждой галактике зависит от количества темной материи. Точнее, от той доли темной материи, которую вы готовы приписать этим черным дырам. В любом случае получается немало.
И, кстати, летает темная материя — а в нашем случае черные дыры — довольно быстро. Согласно компьютерным моделям их скорость превышает 160 км/с. С такой скростью дыра размером с астероид могла бы долететь от Юпитера до Земли за несколько недель.
Как будет выглядеть встреча Земли с такой дырой?
По расчетам ученых, если наполнить нашу галактику максимально возможным количеством таких дыр (что маловероятно), то первичные черные дыры астероидной массы могли бы влетать в Землю раз в миллиард лет. Это очень редко, так что не стоит их бояться.
Лучше поразмышлять о том, как будет выглядеть такая встреча. Если кратко, это будет катастрофа.
Черная дыра астероидной массы с легкостью пронзит поверхность нашей планеты. И начнет замедляться из-за гравитационного взаимодействия. Всё, что окажется на пути такой дыры, упадет в неё.
В самом лучшем случае дыра пролетит насквозь. В худшем — она застрянет в центре. Тогда она, конечно, со временем «съест» всю планету. К счастью, это маловероятно — слишком уж быстро она летит.
Главная проблема в том, что в ходе такого столкновения наша планета нагреется. Черная дыра астероидной массы даст столько же энергии, сколько и падение километрового астероида. Вроде того, что погубил динозавров. Теперь представили?
В общем, дыра ударить может, но это крайне маловероятно.
| Вам будет интересно: По Вселенной летают «беспризорные» сверхмассивные черные дыры
Материал написан по заметке астрофизика Пола М. Саттера, автора книги «Как умереть в космосе» (How to Die in Space, не переводилась на русский).
