Черные дыры в последние время все больше интересуют нас. Раньше мы могли лишь говорить о их существовании, причем что интересно, мы даже не знали как они выглядят.
Все же знают фильм "Интерстеллар", и завораживающие путешествие к черной дыре. Так, вот, ее визуализацию придумали! Ну на тот момент... Тогда режиссёр вместе с Кипом Торном – физиком-теоретиком, сделали визуализацию ЧД, основываясь только на теории. А первое фото ЧД сделали лишь 10 апреля 2019 года.
Это очень интересно, ведь данная ситуация показывает насколько сильна наша теоретическая база, что основываясь лишь на теоретических данных, ученые построили идеальную математическую модель черной дыры.
Это было лирическое отступление, но вернемся к теме. Как вообще образуются черная дыра (ЧД)? Думаю все знают, но если вкратце: для образования ЧД необходимо огромную массу сжать в размеры точки (в прямом смысле, чтобы было проще представить нужно сжать до размера меньше точки оставленной авторучкой, примерно до 10^-30 см).
По размерам классифицируют несколько типов черных дыр:
- Первичные;
- Звездные;
- Сверхмассивные.
Про первичные сложно что-то сказать, так как полагают, что они были образованы в начале образования вселенной, их размеры были порядка одного атома, их образование обуславливают тем, что в "первичном бульоне вселенной" некоторые атомы были много тяжелее своих "соседей", такие черные дыры в теории можно получить внутри адронного коллайдера. однако они будут неустойчивы, и вследствие излучения Хокинга.
Что касается звездных и сверхмассивных черных дыр, то тут все намного проще. Их уже открыто не мало. Ученые считают, что для образования ЧД у небесного тела должна быть масса порядка 20 масс солнца. Тогда такую ЧД относят к звездному типу.
Как вы понимаете, образование черной дыры из Солнца невозможно, так как массы нашей звезды не хватает. Минимальную черную дыру которую ученые могут допускать, но еще не обнаружили, это 2,7 масс Солнца. Кстати, если предположить что наша звезда станет черной дырой, то ее диаметр будет порядка 3 км. Но что ждет звезду по типу нашей? Она станет нейтронной звездой — промежуточный этап в становлении звезды черной дырой (если она больше массы Солнца в 3 раза, если меньше то нейтронная звезда это конечная точка в трансформации звезды).
Чтобы отнести ЧД к сверхмассивным, ее масса должна быть в 1 миллион раз превышать массу солнца. Такие ЧД находятся в центрах вселенных, например как внутри нашей вселенной — Стрелец A*. Стоит сказать что Стрелец A* не такая уж и большая, хотя и относится к сверхмассивным. Если ее поместить на место Солнца, то ее аккреционный диск достигнет лишь орбиты Меркурия.
Размеры черных дыр сопоставимы с массой. Тут отсчет идет от Солнца. Если ЧД весит в 10 раз больше Солнца, то ее диаметр в 10 раз больше теоретической черной дыры Солнца (3 км, соответственно 30 км) и так далее.
Так что же на счет ЧД размером с монету? Конечно же такая черная дыра не может существовать долго, скорее всего она "испариться" достаточно быстро за счет того же излучения Хокинга (под испарением здесь имеется ввиду не термическое испарение, а то что по предположениям, черные дыры не только поглощают материю, но и испускают ее, соответственно очень маленькая черная дыра по-видимому должна испускать энергии из себя больше чем она успевает поглотить, таким образом она как бы "испаряется"). Поэтому можете спать спокойно :)