Черные дыры
«Самое удивительное открытие: черные дыры не совершенно черные!.. Частицы и излучение могут просочиться из черной дыры..»
Стивен Хокинг
Черные дыры — пожалуй, самые странные и при этом самые жуткие объекты во Вселенной. Они известны своей прожорливостью: все, что находится поблизости, затягивается внутрь этих образований и уже никогда не выходит обратно.
Очень тяжелая пустота
По самой популярной на сегодня версии, черные дыры образуются на месте массивных звезд. Когда энергия термоядерного синтеза, питающая звезду, подходит к концу, а масса при этом остается неизменной, звезда начинает сжиматься. Она сжимается до такой степени, что как бы выворачивается наизнанку, — так появляется черная дыра. Можно сказать, что черная дыра — это пустое место с огромной массой. И эта массивная пустота затягивает в себя все, до чего может дотянуться.
В черную дыру могут провалиться не то что планеты и звезды, но даже целые звездные системы, если речь идет о сверхмассивных черных дырах. Одна из таких черных дыр, по расчетам ученых, находится в центре нашей галактики. Она называется Стрелец A*, ее радиус составляет 45 астрономических единиц (около 6730 миллионов километров).
Такая черная дыра не могла образоваться на месте звезды, даже самой массивной. Считается, что сверхмассивные черные дыры, которые располагаются обычно в центре галактик, образовались в результате катастрофического сжатия больших газовых облаков.
Существует еще одна разновидность черных дыр — самые старые из этих объектов, которые называются первичными. Они образовались в момент зарождения Вселенной, во времена Большого взрыва, и сохранились до сих пор.
Почему черные дыры работают, как пылесосы, затягивая в себя все, что находится поблизости? Все дело в их огромной массе. Чтобы преодолеть силу притяжения черной дыры, объект должен развить скорость, превышающую скорость света, а это в нашей Вселенной, как известно, невозможно.
Не так давно известный физик Стивен Хокинг высказал гипотезу, что некоторые частицы все же могут преодолевать притяжение черных дыр, испаряться с их поверхности. Таким образом черная дыра уменьшается и со временем может испариться полностью. Получается, что черные дыры не вечны, правда, их «умирание» происходит очень медленно.
Существование черных дыр предсказал Джон Мичелл, английский священник и естествоиспытатель. Он рассчитал, что космическое тело с радиусом в 500 раз больше нашего Солнца и с такой же плотностью будет невидимым, а свет не сможет его покинуть. Это было еще в 1784 году!
Может быть, это портал?
Внутри черной дыры не действуют привычные нам физические законы. Время там растягивается или вовсе останавливается, то же самое происходит с пространством. Если бы мы могли наблюдать за погружением в черную дыру какого-нибудь объекта, например космического корабля, то нам бы казалось, что, приближаясь к ее границе, он замедляет свое движение, а потом полностью останавливается. Мы бы не увидели падения, которое уже произошло в реальности. А если бы на поверхности этого корабля находились часы, то они бы для нас остановились. Хотя время для наблюдателей, находящихся внутри корабля, шло бы как обычно. Все эти парадоксы следуют из общей теории относительности, разработанной Эйнштейном.
Граница черной дыры, попав за которую уже невозможно выбраться, называется горизонтом событий. Попав за этот горизонт, объект затягивается в центр черной дыры, попутно вытягиваясь в пространстве, и со временем полностью исчезает. Во всяком случае, из нашей Вселенной. По предположению некоторых ученых, черные дыры — это что-то вроде тоннеля в другое измерение. На другом конце этого тоннеля находится так называемая белая дыра, которая действует противоположно черной — выбрасывает из себя энергию и материю. Правда, эта интересная теория пока не имеет доказательств.
Наше Солнце превратиться в черную дыру не может, у него для этого недостаточно массы. Поэтому со временем оно станет красным гигантом, а еще позже — белым карликом. Вот если бы его масса была в три раза больше, то его ждала бы участь поглощающего всё монстра