1. Они не «чёрные» и не «дыры» в классическом смысле. Это не пустота, а колоссальное количество материи, сжатой в крошечную точку — сингулярность, где законы физики перестают работать. Вокруг неё — область пространства-времени, граница которой называется горизонтом событий. Пересечь её можно только в одну сторону.
2. Время рядом с чёрной дырой течёт иначе. Из-за чудовищной гравитации время для наблюдателя у горизонта событий замедляется относительно удалённого наблюдателя (эффект предсказан Общей теорией относительности Эйнштейна). Для падающего в чёрную дыру астронавта его падение займёт мгновение, а для внешнего наблюдателя он будет вечно «замораживаться» у горизонта.
3. Первое «фото» чёрной дыры — это не фото в обычном смысле. Изображение тени сверхмассивной чёрной дыры в галактике M87, опубликованное в 2019 году, было создано коллаборацией Event Horizon Telescope. Это результат обработки данных с нескольких радиотелескопов по всей Земле, работавших как один гигантский телескоп размером с планету. Мы видим не саму дыру, а тень на фоне падающего в неё раскалённого вещества.
4. Они могут «звучать».
В 2003 году астрономы обнаружили, что чёрная дыра в скоплении Персея создаёт рябь в окружающем горячем газе, которая может быть интерпретирована как звуковая волна. Её частота настолько низка (примерно на 57 октав ниже ноты «до» первой октавы), что человеческое ухо не способно её услышать без искусственного повышения тона.
5. Чёрные дыры могут испаряться. Согласно теории Стивена Хокинга, из-за квантовых эффектов у горизонта событий чёрные дыры должны излучать частицы (это т.н. излучение Хокинга) и терять массу. Для массивных чёрных дыр этот процесс ничтожно медленный, но для очень маленьких (гипотетических) он может привести к полному испарению и возможному взрыву.
6. Они могут вращаться с умопомрачительной скоростью. Самые быстрые из известных чёрных дыр (как, например, GRS 1915+105) делают более 1000 оборотов в секунду. При этом они искривляют пространство-время вокруг себя, увлекая его за собой — этот эффект называется «увлечением инерциальных систем отсчёта» или гравитомагнетизмом.
7. Существует парадокс исчезновения информации. Согласно квантовой механике, информация во Вселенной не может быть уничтожена. Но если объект падает в чёрную дыру, а та затем испаряется, что происходит с информацией об этом объекте? Это один из главных неразрешённых парадоксов на стыке квантовой теории и общей теории относительности.
8. В центре нашей Галактики есть своя чёрная дыра. Стрелец А* (Sgr A*) — сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути. Её масса в 4,3 млн раз превышает массу Солнца. В 2022 году коллаборация EHT получила и её первое изображение, подтвердив существование этого гиганта.
9. Они бывают разных «размеров».
· Звёздные: образуются после коллапса массивных звёзд (масса от ~3 до десятков масс Солнца).
· Сверхмассивные: находятся в центрах галактик (миллионы и миллиарды масс Солнца). Как они стали такими большими — загадка.
· Промежуточной массы: долгое время были гипотетическими, но сейчас найдены несколько кандидатов.
· Первичные: гипотетические, могли сформироваться в первые мгновения после Большого взрыва из-за флуктуаций плотности.
10. Теорема об «отсутствии волос».
Согласно этой теореме (в упрощённом виде), стационарная чёрная дыра характеризуется всего тремя параметрами: массой, электрическим зарядом и угловым моментом (вращением). Вся остальная информация о веществе, её сформировавшем (цвет, форма, химический состав), безвозвратно теряется. У неё «нет волос», то есть нет дополнительных отличительных черт.