Черные дыры — одни из самых загадочных объектов во Вселенной. Одна только мысль о том, что что-то подобное находится в центре нашей галактики, будоражит, как минимум, мое воображение. С момента, как существование черных дыр было предсказано самой Общей теорией относительности, интерес к ним то угасает, то вновь растет.
И вот внимание ученых снова на черной дыре, которая поглотила сразу несколько объектов подряд. Но что представляет собой черная дыра как таковая? В этой статье мы постараемся разобраться, что такое черная дыра, без сложных терминов и погружения в астрофизику.
Как образуются черные дыры
Начнем с основ – образование черных дыр. Первый путь – гравитационный коллапс массивный звезды. В случае с гравитационным коллапсом все более-менее понятно (а если непонятно, читайте здесь) – гравитация звезды превышает силу взрыва.
Однако есть нечто, что мы называем «первичной черной дырой». Первичные черные дыры появились в очень молодой Вселенной – ей было всего-то несколько сотен миллионов лет. Тогда частицы только начали потихоньку притягиваться друг к другу, но еще не объединялись даже в самые малые объекты – неоткуда было взяться гравитации, которая сжала бы частички вместе в некое подобие ядра. Все потому, что вещество было однородно, и плотность отдельных участков была выше всего-то на долю процента.
И вот в каком-то участке с плотностью выше на 0,01% скопилось достаточно много вещества, которое в момент сколлапсировало в черную дыру. Сейчас, разумеется, такое возникновение черных дыр невозможно – как минимум, из-за неоднородности Вселенной.
Что такое сверхмассивные черные дыры
В центре большинства галактик, включая наш Млечный Путь, находятся сверхмассивные черные дыры. Эти исполины часто в разы тяжелее не только Солнца, но и своих собратьев. Возникает вопрос: как так получается?
Одна из гипотез предполагает, что сверхмассивные черные дыры формируются через слияние меньших черных дыр и сопутствующий захват материи из окружающей среды. Вырасти черная дыра может, в том числе, за счет поглощения звезд, особенно крупных.
Но тут встает новая проблема: у нас есть черные дыры версии 1.0, и сразу затем черные дыры версии 3.0 (различаются массой, в первом случае – миллионы солнечных масс, во втором – миллиарды). Ученым до сих пор не удалось обнаружить промежуточную стадию эволюции черных дыр, но это, скорее всего, дело времени и наблюдений.
Как умирают черные дыры
Как и всякому объекту во Вселенной, черным дырам суждено когда-нибудь закончить свое существование. Физик Стивен Хокинг предложил теоретическую концепцию испарения черных дыр через процесс, известный как излучение Хокинга. Согласно этой теории, черные дыры могут постепенно терять массу, излучая элементарные частицы. Их мы ловим на своих приборах и так определяем местонахождение и само существование черной дыры. Однако процесс этот крайне медленный, и даже для черных дыр звездной массы он может занять времени больше, чем возраст Вселенной.
Космические привидения из глубин Вселенной
Вне зависимости от интереса, черные дыры продолжают оставаться одним из ключевых объектов исследований. Это неудивительно – нас всегда привлекали загадки, а черная дыра – огромный знак вопроса прямо посреди нашей галактики. Как говорится, держите нас в курсе событий.