Черные дыры долгое время завораживали воображение, но в то же время бросали вызов открытиям. Их чрезвычайная гравитация, из-за которой сильный свет не может вырваться наружу, делает их исключительно трудными для наблюдения. Почти столетие спустя после того, как ученые предположили, что черные дыры могут существовать, у мира есть инструменты, позволяющие увидеть их в действии.
1. В нашей галактике, вероятно, миллионы черных дыр, и мы, вероятно, никогда не узнаем, где они находятся
Вероятно, существуют миллионы черных дыр в млечном пути в одиночестве, на орбите, как звезды, но мы не можем их видеть. Черные дыры - это чрезвычайно плотные скопления материи, объекты такой невероятной массы и ничтожного объема, что они радикально деформируют пространство и время . Этих монстров Вселенной почти невозможно обнаружить, если только они не питаются космическим веществом или не притягиваются к близлежащим звездам. Это означает, что одна голодная черная дыра может пронестись прямо через нашу солнечную систему без нашего ведома, но это крайне маловероятно.
2. Если бы вы упали в черную дыру, вы бы никогда не выбрались
Если вы подойдете действительно близко к черной дыре, вас засосет внутрь, и вы никогда не выберетесь. Все, что проходит слишком близко, от блуждающей звезды до фотона света или даже человека, попадает в плен. Ученые называют эту точку невозврата вокруг черной дыры горизонтом событий. Считается, что ближайшая известная черная дыра к Земле находится на расстоянии 1000 световых лет, так что не волнуйтесь — нас не засасывает.
3. Если бы вы упали в черную дыру звездного размера, вы могли бы превратиться в человеческие спагетти
Да, это так же отвратительно, как и звучит. Гравитационное поле черной дыры звездного размера экстремально и может сильно меняться на небольших расстояниях. Если бы вы упали в нее, ваши ноги сразу же потянуло бы гораздо сильнее, чем голову, и вы бы сильно растянулись. Этот эффект сверхрастяжки называется спагеттификацией.
4. Черная дыра может поместиться у вас в кармане
Ученые считают, что существует четыре вида черных дыр: первичные, звездной массы, средней массы и сверхмассивные.
- Первичные черные дыры: Многие ученые считают, что эти крошечные черные дыры образовались в результате конденсации сырья в раннем космосе и возникли вскоре после Большого взрыва. Большинство из них были чрезвычайно крошечными, размером с атом или меньше. В то время как самые маленькие, вероятно, испарились, более крупные первичные черные дыры, возможно, все еще существуют — хотя даже они остались необнаруженными.
- Черные дыры звездной массы: Наиболее распространенные черные дыры образуются в результате взрыва сверхновой, катастрофической гибели массивной звезды. Большинство черных дыр звездной массы примерно в 5-10 раз массивнее Солнца, но Гравитационно-волновая обсерватория лазерного интерферометра NSF обнаружила несколько, масса которых в 100 раз превышает массу Солнца.
- Черные дыры средней массы: черные дыры, масса которых составляет от ста до сотен тысяч солнечных масс, называются черными дырами средней массы. Астрономы обнаружили доказательства для нескольких кандидатов, но только недавно смогли подтвердить их существование. Ученые считают, что существует несколько сценариев, которые могут объяснить их образование. Они могли образоваться в средах, насыщенных звездами, или в результате слияния черных дыр звездной массы, или чего-то совершенно другого.
- Сверхмассивные черные дыры: Сверхмассивные черные дыры огромны, их масса в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца, и, по-видимому, они находятся в центре почти всех галактик. Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, широко известная как Sgr A *, с массой более 4 миллионов солнц. Важной областью современной астрофизики является определение того, как возникли сверхмассивные черные дыры: были ли они сформированы с такими большими массами или их масса нарастала с течением времени? Понимание этих вопросов может дать представление о космическом происхождении нашей галактики.
5. Впервые в истории человечества мы знаем, как выглядит черная дыра
Поддерживаемый NSF телескоп Event Horizon сделал первое изображение черной дыры под названием M87 * в 2019 году, и ее масса является самой большой из известных — в 6,5 миллиардов раз больше массы Солнца. В 2022 году ученые опубликовали второе за всю историю изображение черной дыры; той, что находится в центре Млечного Пути. Чтобы получить изображения черных дыр, международное сотрудничество ученых объединило телескопы со всей планеты в массив, который работал вместе как супертелескоп, позволяя им запечатлеть область вокруг черной дыры и непроглядно-черную пустоту в ее сердце, где обитает черная дыра.
