Черные дыры можно смело назвать одними из самых загадочных объектов вселенной. О них слышали, наверное, все, но мало кто – кроме физиков, астрофизиков и других специалистов – понимает, что они на самом деле собой представляют.
Известный астрофизик, автор и главный организатор фестиваля STARMUS Гарик Исраелян в беседе с корреспондентом Новости Армении – NEWS.am рассказал, что собой представляют черные дыры, как они «рождаются» и сколько их в нашей галактике.
В 1999 году Гарик Исраелян возглавлял научную работу, в рамках которой группа ученых представила первые наблюдения и доказательства того, что образование черных дыр вызвано взрывами сверхновых звезд. Исследование было опубликованы в журнале «Nature», и в дальнейшем оно привело к многочисленным научным открытиям.
Поглощающие все
По словам Гарика Исраеляна, черная дыра – это объект, который обладает настолько сильной гравитацией, что засасывает все вокруг. Ничто не может покинуть этот объект – он поглощает абсолютно все, даже свет.
«Посмотрите на мою руку. Свет отражается от моей руки, и благодаря этому мы можем ее видеть. У руки есть и инфракрасное излучение, которое не видно нашему глазу, но мы можем почувствовать тепло, которое исходит от руки. У черной дыры нет инфракрасного излучения, и тепло она тоже не излучает. Даже свет она отражать не может, и поэтому мы не можем ее видеть так, как видим другие объекты», – рассказал ученый.
На самом черная дыра – никакая не дыра в буквальном смысле слова. Скорее всего, она имеет форму сферы, но состоит не из атомов, а из нейтронов.
У черных дыр огромная плотность, а их характерный размер, как считается, соответствует радиусу Шварцшильда. При этом, черная дыра может «втянуть» в себя звезды во много раз крупнее ее самой, и ее размеры практически не изменятся.
Невидимые
Если мы не можем увидеть черные дыры, как мы можем быть уверены, что они вообще существуют?
Как объяснил Гарик Исраелян, хотя сами черные дыры нам не видны, мы можем видеть так называемые «побочные эффекты» их существования. Если рядом с черной дырой есть «нормальная» звезда, последняя начинает очень быстро вращаться вокруг черной дыры. Постепенно черная дыра «засасывает», поглощает звезду. Происходит это по космическим меркам довольно быстро – примерно за 500 000 лет.
Бесконечные
Большинство объектов во вселенной имеют ограниченный срок «жизни», но черные дыры, возможно, могут существовать бесконечно. Как объяснил специалист, считается, что черная дыра не теряет энергию, и это, возможно, и обеспечивает ей вечное существование.
Правда, согласно теории, предложенной Стивеном Хокингом еще в прошлом веке, у черных дыр все-таки есть излучение. Излучение Хокинга – это гипотетический процесс излучения черной дырой разнообразных элементарных частиц, в основном фотонов. Дело в том, что черная дыра может считаться объектом, который ничего не излучает, а только поглощает материю, только пока не учитываются квантовые эффекты. Квантовая же механика вполне допускает, что черная дыра может иметь излучение и терять энергию и массу.
Если это действительно так, это будет означать, что черные дыры вовсе не бесконечны – и могут исчезнуть спустя десятки триллионов лет. Однако ученым пока не удалось зафиксировать излучение Хокинга – если оно и существует, нынешними технологиями его невозможно увидеть и зарегистрировать.
Миллионные
В нашей галактике ученые обнаружили около 30 черных дыр, но на самом деле их, как отметил Гарик Исраелян, несколько сотен миллионов. Просто рядом с ними нет звезд, а у них самих, как уже отмечалось выше, нет видимого нам излучения, поэтому эти дыры мы не видим, но – догадываемся, что они существуют.
Как отметил специалист, теория эволюции звезд гласит, что массивные звезды в конце своей эволюции становятся либо нейтронными звездами, либо черными дырами. Нейтронная звезда – это космическое тело, сердцевина которого состоит в основном из нейтронов и покрыта примерно 1-километровым слоем тяжелых атомных ядер и электронов. У нейтронных звезд огромная масса, сравнимая с массой Солнца, но их радиус – всего около 10-20 км – и огромная плотность.
По словам Гарика Исраеляна, этот процесс бесконечен: теплые звезды рано или поздно достигают «пика» своей эволюции и взрываются, и рождаются новые черные дыры и нейтронные звезды.
«Когда мы видим, сколько звезд рождается и сколько погибает, мы можем посчитать, что наверняка в нашей галактике около 100 миллионов черных дыр», – объяснил ученый.
Амалия Габриелян
