Астрономы нашли доказательства того, что черные дыры могут путешествовать по космосу с невероятной скоростью, сметая все на своем пути.
Космический скиталец
В прошлом году ученые с интересом наблюдали за астероидом, который пришел к нам из другой звездной системы и пронесся мимо Солнца. Его скорость составляла около 68 километров в секунду. Но представьте, если бы на его месте оказалась черная дыра, мчащаяся в 40 раз быстрее. Мы бы даже не заметили ее приближения, пока гравитация не начала бы смешивать орбиты планет. Звучит как научная фантастика, но новые исследования показывают, что это реально. Астрономы уже видели следы таких гигантов, разрывающих другие галактики, и нашли подтверждение, что более мелкие и невидимые тоже существуют.
Как это работает
Все началось с теории. В 60-х годах математик Рой Керр нашел решение уравнений Эйнштейна, описывающее вращающиеся черные дыры. Оказалось, что у них есть два ключевых свойства. Во-первых, «теорема об отсутствии волос» гласит, что черные дыры отличаются только массой, зарядом и скоростью вращения. Во-вторых, значительная часть их массы – до 29 процентов – может заключаться именно во вращении. Физик Роджер Пенроуз понял, что эту энергию можно высвободить. Вращающаяся дыра – как огромная батарейка, способная отдать в сотню раз больше энергии, чем звезда такой же массы.
Долгие годы ученые моделировали на суперкомпьютерах столкновения таких объектов. Выяснилось, что если две дыры сталкиваются, высвобождается гравитационная энергия. Если их спины направлены определенным образом, то энергия выплескивается в одну сторону сильнее, толкая новую черную дыру, как ракету, в другую. Так она может разогнаться до тысяч километров в секунду, пишет Space.com.
Что говорят наблюдения
Теория подтвердилась, когда в 2015 году обсерватории LIGO и Virgo начали ловить гравитационные волны от слияний черных дыр. Ученые зафиксировали «послезвучание» – своеобразный звон, по которому можно судить о вращении новой дыры. Чем быстрее верчение, тем дольше звон. Анализ показал, что у многих пар оси вращения направлены хаотично, а запас энергии вращения огромен. Это и сделало идею о космических скитальцах вполне реальной. Двигаясь почти по прямой, а не по орбитам звезд, они могут покидать свои галактики.
Пойманы с поличным
Самые впечатляющие находки были сделаны недавно. Искать небольшие дыры сложно, но гиганты с массой в миллионы солнц оставляют за собой разрушительный след. Проносясь сквозь галактику, они сжимают гравитацией газ и пыль, из которых зажигаются новые звезды. Этот процесс длится десятки миллионов лет, а на снимках он выглядит как удивительно прямой и яркий шлейф.
В 2025 году вышло сразу несколько работ с такими снимками. Астроном Питер ван Доккум из Йеля и его коллеги нашли на изображениях телескопа Джеймс Уэбб очень далекую галактику со светящимся следом длиной в 200 тысяч световых лет. По расчетам, его оставила дыра массой в 10 миллионов солнц, летящая со скоростью почти тысяча километров в секунду. Другая команда описала похожую прямую линию в галактике NGC3627. Там черная дыра полегче – около двух миллионов солнечных масс, и движется она помедленнее, около 300 километров в секунду.
Если такие монстры существуют, то должны быть и их меньшие собратья. Данные гравитационных волн подтверждают, что для мощного «пинка» нужны просто подходящие условия. Скорости скитальцев достаточно, чтобы путешествовать между галактиками.
Стоит ли нам бояться? Астрономы уверяют, что шансы на встречу с таким объектом в Солнечной системе ничтожно малы. Но сам факт того, что наша Вселенная стала немного богаче и загадочнее, заставляет смотреть на ночное небо с новым любопытством.