Недавно сотрудничество Gaia обнаружило самую массивную чёрную дыру, которая возникла в результате коллапса звезды в галактике Млечный Путь. Она была идентифицирована благодаря орбитальному движению её видимого спутника — жёлтого гиганта с орбитальным периодом в 11,6 года.
Эта чёрная дыра, названная Gaia BH3, имеет массу в 33 раза больше массы Солнца, что удивительно похоже на массы первых чёрных дыр, обнаруженных через гравитационные волны LIGO в 2015 году. Тогда была зафиксирована слияние двух чёрных дыр массами 29 и 36 солнечных масс. Движение Gaia BH3 через галактику указывает на то, что она произошла из разрушенного звёздного скопления в гало Млечного Пути, где находятся самые старые звёзды. Более того, отношение железа к водороду в её спутнике в 320 раз меньше солнечного значения, что говорит о том, что Gaia BH3 является реликтом ранней Вселенной, где тяжёлые элементы были редкостью.
Мои исследования тридцатилетней давности предполагали, что первые звёзды были гораздо массивнее современных, потому что газовые облака, из которых они формировались, состояли в основном из водорода и гелия, что ограничивало их способность охлаждаться и фрагментироваться в звёзды массой менее десяти солнечных масс. В результате регионы звездообразования в ранней Вселенной были эффективными фабриками массивных чёрных дыр, таких как Gaia BH3. После формирования эти чёрные дыры следовали динамике тёмной материи и собирались в протяжённые гало галактик, подобных Млечному Пути.
С другой стороны, диск Млечного Пути содержит более молодые звёзды, так как он сформировался позже в истории Вселенной. В диске, как считается, находится одна чёрная дыра на тысячу звёзд, что даёт популяцию из примерно 100 миллионов чёрных дыр. Учитывая локальную плотность звёзд и их случайные движения, я рассчитал, что за время существования Солнечной системы одна из чёрных дыр могла войти во внешнюю часть облака Оорта на расстоянии 20 000 раз превышающем расстояние между Землёй и Солнцем. Это, вероятно, было самым близким подходом чёрной дыры к Земле и длилось десятки тысяч лет.
Такое сближение имело бы незначительное воздействие на земную жизнь, если бы чёрная дыра была неактивной. Однако, если бы чёрная дыра питалась массой от звезды-компаньона, она могла бы производить рентгеновское излучение, в сотни раз превышающее солнечное.
Это было бы самым близким подходом чёрной дыры, если не считать популяции первичных чёрных дыр, которые могли образоваться в результате экзотической физики в первую секунду после Большого взрыва. Если первичные чёрные дыры вносят значительный вклад в тёмную материю и имеют массы, сопоставимые с массой астероидов, то некоторые из них могли пересечь Землю за время её существования. Однако эти прохождения оказали бы незначительное влияние, так как горизонт таких чёрных дыр имеет размер, сопоставимый с атомным ядром. Даже их излучение Хокинга выделяет меньше энергии, чем метеоры той же массы.
Для энтузиастов чёрных дыр существуют потенциально лучшие возможности как для межзвёздных туристов. Для тех, кто желает увидеть чёрную дыру вблизи, ближайшая к моменту времени цель должна находиться на расстоянии около 30 световых лет. Космические аппараты, движущиеся быстрее половины скорости света, могли бы преодолеть это расстояние за человеческую жизнь. С традиционными химическими ракетами такой путь занял бы около миллиона лет. Имеет смысл рекламировать такие путешествия только в случае, если медицина с поддержкой ИИ обеспечит людям продление жизни до теоретического предела.
Инженеры могли бы спроектировать космический корабль из достаточно прочных материалов, чтобы он выдержал пересечение горизонта событий. Космический аппарат длиной десять метров из стали имел бы достаточную прочность, чтобы противостоять гравитационным силам на горизонте чёрной дыры массой 33 солнечных массы, как Gaia BH3.
При таких обстоятельствах путешествие к чёрной дыре могло бы завершиться великолепным зрелищем гравитационного линзирования и замедления времени, пока отважные пассажиры погружаются в горизонт событий, откуда нет возврата.
Размышления о путешествии к чёрной дыре как о мысленном эксперименте приносят практическую пользу. Как отметил Далай-лама: «Анализ смерти нужен не для того, чтобы стать испуганным, а чтобы ценить эту драгоценную жизнь».
Если вам нравится читать статьи на нашем канале и вы хотите помочь в его развитии, вы можете поддержать канал донатом: