Меня недавно спросили после лекции, а как черная дыра может светиться? Ведь она, по своей сущности, должна все поглощать. Даже свет!
А вот как – наглядная иллюстрация на видео:
Это аккреционный диск черной дыры.
Отчасти черная дыра, и правда, "съедает" всё. Черная дыра за счет своей огромной гравитации пожирает любое вещество, до которого может дотянуться. Съедает целые звезды вместе с их планетами (остается порадоваться, что Солнце находится далеко от центра галактики и до нас никто не доберется).
Массивные черные дыры, особенно в центрах галактик, поглощают много вещества. Часто они захватывают звезды, разрывая их. И газ из звезд начинает перетекать в черную дыру.
Но за счет движения по орбите газ получает значительный момент вращения. И частицы газа, вместо того, чтобы падать по прямой, начинают крутиться по орбите. Образуется раскаленный газовый диск (он и называется аккреционным).
Частицы газа здесь вращаются на скорости, близкой к световой. А черная дыра постепенно поглощает эту материю, как она и привыкла. Но у массивных дыр в центре галактик появляются новые и новые жертвы, ведь там много ярких крупных звезд. Поэтому плотность такого диска может не иссякать миллиардами лет. А светимость - ярче, чем у очень ярких звезд.
Диск также испускает мощное тепловое излучение.
Поэтому изображение черной дыры в фильме "Интерстеллар", где она ярко светила, было вполне научно обоснованным.
Впрочем, в фильме была еще не самая массивная черная дыра, иначе бы излучение от ее диска убило бы корабль и всех астронавтов практически мгновенно.
Очень условно (зато наглядно!) это можно описать иллюстрацией из школьного учебника физики, посвященной центробежной силе:
Человека с краю может даже выкинуть за пределы карусели, если он не будет крепко держаться.
Кстати, это свойство черной дыры играет на руку потенциально возможной жизни во Вселенной. И важно для процесса образования звезд в галактиках.
Парадокс, но черная дыра, которая несет смерть всему живому и неживому, стимулирует появление новых звезд и новой жизни!
Дело в том, что частицы газа на огромных скоростях часто вырываются из аккреционного диска. И улетают в далекие части галактики. Получается, равномерное перемешивание вещества в галактике, что стимулирует образование звезд. К тому же, когда черная дыра "съедает" звезду, в пространство выбрасывается большее количество тяжелых элементов, включая углерод, важный для происхождения жизни.
Борьба и единство противоположностей. Знаменитый закон диалектики в действии!