Чёрные дыры

Начнём урок. Помимо всего многообразия разноцветных звёзд и поражающих воображение туманностей во Вселенной существуют загадочные невидимые монстры. Они поглощают планеты и звезды – всё, что находится рядом. Но при этом они управляют самой Вселенной. Обладая силой разрушать всё во Вселенной, они помогают строить галактики. Это – чёрные дыры.

Чёрная дыра – объект с абсолютной гравитацией, и в каком-то роде это конечная точка всего: энергии, материи, времени.

Итак, чёрные дыры черпают энергию в одной из главных сил природы – гравитации. Гравитация - это то, что удерживает наши ноги на земле, а Землю – на своей орбите вокруг Солнца. В чёрной дыре гравитация запредельная. Она даже отклоняет свет от далёких звёзд. А если этот свет приближается слишком близко к дыре, она засасывает его.
Представьте, что водопад – это чёрная дыра. Тогда река – это гравитация, текущая к водопаду, а кораблик… - …это луч света. По реке выше водопада течение слабое. - - Но чем ближе к водопаду, тем течение сильнее… - …а край водопада –как край чёрной дыры.- - У края чёрной дыры гравитация такова, что покинуть её не может даже свет, и именно потому чёрная дыра – чёрная. Всё, что находится слишком близко – обречено. Будь то планеты, звезды и даже целые звездные системы – чёрная дыра не особо разборчива в «еде».
И это – не такое уж и далёкое явление. Чёрные дыры находятся в космосе, в том числе в нашей галактике, с нами по соседству. И если одна из них найдет путь в Солнечную систему, мы обречены.

- Ух ты, можно ли самому сделать маленькую такую чёрную дыру? Карманную такую.

- Из подручных материалов? Да запросто. - Надо принять во внимание, что чёрная дыра обладает огромной плотностью, надо будет взять… всю нашу планету и сжать её до размеров снитча – так, что даже атомы разрушатся. Будучи размером всего лишь со снитч, она будет обладать той же массой и гравитацией, что и Земля.

Во Вселенной нет таких сторонних сил, которые смогли бы создавать чёрные дыры. Что же может создать нечто такое маленькое, плотное и мощное? Ответ – в самой силе гравитации. Настолько сильная гравитация бывает только внутри самых крупных звёзд. Самые массивные и горячие звезды – голубые супергиганты, умирая, сотрясают Вселенную мощнейшим взрывом гиперновой звезды… -

…и из своего супермассивного ядра порождают чёрную дыру. В итоге от звезды остаётся новорожденная чёрная дыра и два потока энергии, несущихся сквозь Вселенную на скорости света. Эти потоки называются вспышками гамма-излучения. Это явление такой мощности, что уступает по своей силе лишь самому Большому Взрыву. Вспышки длятся недолго, всего лишь несколько секунд, однако они очень мощны и поджаривают всё на своём пути. Если бы это всё происходило в нашей галактике, и Земля попала бы под поток гамма-излучения, всё на нашей планете превратилось бы в пар. К счастью, большинство фиксируемых астрономами вспышек гамма-излучения находятся за пределами Млечного Пути. Но, что примечательно, эти вспышки – первые крики новорожденных чёрных дыр – фиксируются каждый день. А это значит, что во Вселенной существуют миллиарды чёрных дыр.

Уже сейчас астрономы размышляют о миссии к чёрной дыре. Конечно же, роботизированный зонд – единственное, что целесообразно будет послать к чёрной дыре, но он сможет передавать данные лишь до того, как приблизится к краю. Край чёрной дыры называется горизонтом событий. Это граница времени и пространства – по крайней мере, в известной нам Вселенной. По мере приближения к чёрной дыре гравитация становится сильнее и начинают происходить очень странные явления. К примеру, если уронить домовика в чёрную дыру вперед ногами, его ноги оказываются ближе к чёрной дыре, и они притягиваются значительно сильнее, чем голова, и эльф таким образом растягивается. Он становится всё тоньше и тоньше, приближаясь к чёрной дыре. Это явление называется называется спагеттификацией - ведь домовик превращается в длинную макаронину. Вот и роботизированный зонд сила гравитации растянет до предела, а затем и вовсе разорвёт на части.

Но давайте представим, что на зонд наложены сверхмощные защитные чары, чтобы он смог выдержать всё это и продолжить путь. Когда зонд приближается к горизонту событий, гравитация настолько сильная, что время практически останавливается. Если смотреть на зонд с безопасного расстояния, будет казаться, что он замедлился, приближаясь к чёрной дыре, а затем и вовсе остановился. Мы никогда не увидим, как он проходит весь путь – ведь его часы идут бесконечно медленно по сравнению с нашими. В действительности зонд совсем не остановился. Он продолжает движение и пересекает горизонт событий. Повернув свою камеру назад, он сможет увидеть, как засасывается свет. А приближаясь к центру чёрной дыры, он окажется в самом необычном месте во Вселенной. Невероятная гравитация чёрной дыры притягивает всё к невообразимо малой точке в её центре, которая называется сингулярностью. Сингулярность – это место бесконечной гравитации, где пространство и время полностью утрачивают свою значимость. Сингулярность очень сложно объяснить или представить. Это объект, не подчиняющийся общеизвестным законам физики. Вероятно, чёрные дыры работают по своим законам, но нам пока эти законы неизвестны.

Зато нам известно наверняка, что чёрные дыры рождаются из умирающих звёзд. Большинство из чёрных дыр небольшие – около тридцати километров в диаметре. Но существуют также и огромные монстры, размером примерно с нашу Солнечную Систему. Это сверхмассивные чёрные дыры, и одна из таких находится в центре нашей галактики. Откуда они могли появиться?

Загадка рождения сверхмассивных чёрных дыр скрыта многими миллиардами лет. Самые первые звёзды, образовавшиеся после Большого Взрыва, были невообразимо огромны – гораздо больше всех, существующих ныне. Умирая, они порождали огромные чёрные дыры. На том этапе во Вселенной повсюду было множество рождающихся чёрных дыр. Гравитацией они притягивались друг к другу и сливались во всё большие чёрные дыры. За миллионы лет такая чёрная дыра росла, производя всё большую гравитацию, и притягивая к себе всё больше газа. В скоплениях разогретого газа рождались новые звёзды, образуя примитивные галактики. В центре каждой такой галактики находилась молодая гигантская чёрная дыра, поглощающая газ. Потому она на становилась всё больше и больше. Но в конце концов в чёрной дыре не оставалось места для этого газа. Тогда газ вырывался в космос огромными струями энергии – сверхмассивная чёрная дыра порождала квазар.

 

Квазары – самые яркие объекты во Вселенной. Они могут затмить даже целые галактики по своей яркости. Квазары выбрасывают огромное количество газа из своей галактики. Чёрная дыра поглощает газ, а квазар выбрасывает его наружу. В конце концов свободного газа в галактике не остаётся, и она перестаёт расти. Когда газа не остаётся, квазар становится всё меньше и исчезает. Остаётся одинокая сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики со множеством молодых звёзд. Такой галактикой был и наш Млечный Путь в молодости. Теперь, я думаю, вам понятно, почему чёрные дыры занимают центральное значение в понимании Вселенной.

Но следует отметить, что на своём нынешнем этапе астрономия лишь приоткрыла завесу тайны над тем, что такое чёрные дыры. Возможно, в далёком будущем мы узнаем, как можно входить и проходить сквозь чёрную дыру – и даже оставаться после этого в живых. Тогда мы сможем ответить, что же находится в центре чёрной дыры.

Некоторые учёные считают, что чёрные дыры – это порталы для путешествия сквозь Вселенную, червоточины во времени и пространстве. Возможно, мы сможем летать через туннельную систему сквозь чёрные дыры.

А возможно, чёрные дыры – это ворота в другие Вселенные. С другой стороны чёрной дыры может быть белая дыра, ведь если материя с нашей стороны засасывается в чёрную дыру, то с другой стороны она может выбрасываться. Это похоже на знакомый нам Большой Взрыв. Если Большой Взрыв – лишь оборотная сторона чёрной дыры, то возможно, так и образовалась наша Вселенная. Если это так и есть, то может быть, мы живём внутри горизонта событий большой чёрной дыры вне нашей Вселенной. И значит, могут существовать миллиарды Вселенных.