Что такое чёрные дыры? Казалось бы, все мы про них слышали, но что мы про них знаем? Что они обладают такой сильной гравитацией, что даже свет не может устоять перед ними. А ещё? Что после смерти звезды оставляют после себя чёрные дыры. А что, если мы вам скажем, что чёрные дыры таят в себе намного больше информации, а возможно и ключ к пониманию Вселенных?
В новом выпуске «Открытого космоса» Никита Герчиу расскажет, какие стереотипы о чёрных дырах существуют и что известно об этих «тёмных пятнах».
Чёрные дыры ничего не засасывают
Многие привыкли думать, что чёрная дыра работает как пылесос и засасывает всё вокруг себя, но это заблуждение. Чёрные дыры обладают теми же свойствами, что и другие небесные тела. Единственное весомое отличие — это огромное гравитационное влияние. Их протяжение заставляет объекты вокруг них быстро ускоряться.
Чтобы объект попал внутрь чёрной дыры, он должен находиться очень близко к её краю, который называется «горизонтом событий» (Граница пространства-времени, где световые сигналы полностью удерживаются тяготением и не могут уйти на бесконечность в пространстве).
Не только звёзды могут стать чёрными дырами
Теоретически, чёрной дырой может стать любой объект. Если представить, что диаметр солнца уменьшится до 6 километров, сохранив при этом всю свою массу, то он станет чёрной дырой. Его плотность достигнет космического уровня, что приведёт к невероятной гравитационной силе.
Однако, на сегодняшний день нам ещё не известны технологии, которые могли бы сжать объект до бесконечно малого размера, сохраняя 100% его массы.
Чёрные дыры могут создавать новые Вселенные
Некоторые физики считают, что чёрные дыры могут стать ключом к новым Вселенным. Возможно, и наша Вселенная родилась внутри чёрной дыры.
Чтобы понять принцип работы сингулярности, давайте представим нашу существующую Вселенную: всё, что мы видим, стало возможным благодаря цепочке прошедших событий и определенным условиям, которые сошлись для возникновения жизни. Даже малейшие изменения в этих условиях или событиях приведут к совершенно иному результату. В теории, сингулярность имеет потенциал изменить эти условия, и создать новую Вселенную с незначительными изменениями.
Что происходит с информацией, прошедшей через чёрную дыру
Согласно законам квантовой физики, информация не может быть окончательно уничтожена. Однако, когда информация попадает в чёрную дыру, кажется, что она исчезает. Это противоречит принципам квантовой механики. Когда объект попадает в чёрную дыру, информация о нём сохраняется и записывается на горизонте событий. Несмотря на то что сам объект может быть разрушен внутри чёрной дыры, информация о его состоянии остаётся размытой на горизонте событий.
«Информация хранится не во внутренней части чёрной дыры, как можно было ожидать, а на её границе, горизонте событий» – Стивен Хокинг
Как звучат чёрные дыры
В 2003 году астрономы с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА обнаружили звуковые колебания, исходящие от сверхмассивной черной дыры. Эта черная дыра находится на расстоянии 250 миллионов световых лет от Земли. Когда чёрная дыра притягивает объекты, её горизонт событий заряжает частицу близко к скорости света, производя звук. Космические телескопы улавливают эти звуковые волны, которые уже прошли миллионы световых лет от самой чёрной дыры. Но как мы можем услышать чёрные дыры, если звук не может распространяться в вакууме? Оказывается, космическое пространство это не глухой вакуум. В нём содержится некоторое количество атомов водорода и других газов на каждый кубический метр, которые служат средой для очень низкочастотных звуковых волн.