Несмотря на то, что человечество научилось запускать в космос ракеты и даже вывело на орбиту населённую людьми станцию, наши знания о Вселенной всё ещё недостаточны для ответа на все вопросы, волнующие физиков уже много столетий. Большая часть учёных согласна с общей теорией возникновения Вселенной, но существует целый раз расхождений, а целые направления физиков трактуют события в момент Большого взрыва под особым углом. И всё же, пока не будет предоставлено достаточно аргументов в пользу той или иной точки зрения, всё это лишь теории, вызывавшие интерес у энтузиастов. Многие физики полагают, что в ближайшее время человечество сможет проникнуть за границу неизвестно, а поможет нам в этом космический телескоп Джон Уэбб.
Похоже, прежде чем получить ответы, учёным придётся задать новые вопросы, ведь данных с телескопа поступает всё больше. Недавно в журнале Nature появилась любопытная статья, авторы которой обнаружили чёрную дыру слишком большого размера, которая не должна была существовать на этом месте. Находка зафиксирована в галактике GN-z11 и ставит под сомнение немалую часть единой космологической теории, вынуждая внести коррективы в понимание механизма формирования и развития подобных объектов. Начнём с того, что GN-z11 впервые была обнаружена ещё в 2016 году с использованием орбитального телескопа Хаббл. Галактика находится на расстоянии 13.4 миллиарда световых лет от нас и считается одной из самых далёких из когда-либо обнаруженных. Считается, что она возникла всего через 440 миллионов лет после Большого взрыва. Учёные долго ждали запуска более продвинутого телескопа Джон Уэбб, надеясь больше узнать о далёкой галактике. В ходе спектрального анализа GN-z11 были выявлены разогретые до сверхвысоких температур ионы углерода и неона, что свидетельствует о процессе аккреции, предшествующем падению вещества на чёрную дыру. Эмиссия света от чёрной дыры оказалась настолько интенсивной, что она перекрывала свет от самой галактики. Что любопытно, масса далёкой галактики примерно в 100 раз меньше Млечного пути, а вот чётная дыра GN-z11 в её центре соответствует 1.6 миллиона солнечных масс. Для сравнения чёрная дыра в нашей галактике достигает 4 миллионов солнечных масс, а значит налицо явные противоречия, ведь объект в галактике GN-z11 слишком тяжёлый и никак не мог там появиться если верить общепринятой космологической теории.
Учёным ещё предстоит дать ответы на вопросы о том, почему чёрная дыра в галактике GN-z11 такая массивная, а некоторые физики полагают, что придётся пересмотреть существующие модели эволюции чёрных дыр. Всё это ещё только предстоит выяснить, а пока физики выдвигают самые различные гипотезы. Если обратиться к действующим теориям, то чёрная дыра в центре GN-z11 должна была поглощать вещество в пять раз быстрее, чем ранее предполагалось. Иначе ей не удалось бы достичь заявленной массы за 440 миллионов лет после Большого взрыва. Также предполагается, что GN-z11 возникла не из коллапса гигантской звезды, а из коллапса межзвёздного газа, сформировавшегося после возникновения Вселенной. Исследователи намерены проверить результаты ещё раз, а после попытаться направить глаз телескопа в заданную область космоса ещё раз. Ну и на закуску предлагаем небольшую информацию о том, что собой представляют чёрные дыры.
1. Рождение чёрных дыр. Чёрные дыры могут возникнуть в результате коллапса массивных звёзд, превращаясь в точечные объекты со сверхмощным гравитационным полем. Когда звезда исчерпывает свои топливные запасы, гравитационная сила начинает доминировать, сжимая её ядро до точки бесконечной плотности, которую называют сингулярность.
2. Типы чёрных дыр. Существует несколько типов чёрных дыр. Самые распространённые – это стелларные чёрные дыры, получившие своё начало от коллапса звёзд. Они могут иметь массу от нескольких до десятков раз массы Солнца. Менее распространены среднемассовые чёрные дыры, которые могут возникнуть в результате слияния менее массивных чёрных дыр.
3. Парадоксы чёрных дыр. Чёрные дыры вызывают много интересных физических явлений, включая парадокс информационной утраты. Согласно теории Стивена Хокинга, чёрные дыры излучают невообразимо мощное излучение, из-за чего кажется, что они теряют массу и энергию. Вот только, это ставит под сомнение принципы квантовой механики и сохранения информации.
4. Чёрные дыры в центре галактик. Многие галактики, включая нашу Млечный Путь, имеют чёрные дыры в их центре, называемые супермассивными. Масса этих дыр может достигать миллиардов солнечных масс. Роль супермассивных чёрных дыр в формировании и эволюции галактик до сих пор остаётся предметом исследований.
5. Путешествие внутрь чёрной дыры. Представление о том, что чёрная дыра – это просто «дыра» в космосе, ошибочно. Входя внутрь чёрной дыры, мы встретились бы с явлениями, такими как изогнутое пространство и время, формируя новую реальность, которая оставляет физиков в состоянии постоянного изучения и гипотезирования. Как уже было сказано, чёрные дыры продолжают ставить научное сообщество в тупик, а новые гипотезы расширяют границы нашего понимания о Вселенной. С каждым новым открытием раскрывается новый уровень загадок, а чёрные дыры остаются одним из самых захватывающих исследовательских объектов в области астрофизики.
