Непосредственное наблюдение как черная дыра поглощает звезду

Гений и злодейство - вещи, как сказал гений, несовместные. Неизвестно, что сказал бы по этому поводу злодей. Но науке абсолютно точно известно, что в природе существуют гении злодейства. Имя им - "черные дыры". Любые катастрофы меркнут по сравнению с тем, что обещает "черная дыра", помыслы всех каннибалов - детская забава. "Черная дыра" без разбора пожирает все объекты, не давая им возможности испустить даже прощальный сигнал бедствия. И вот впервые астрономы увидели это злодеяние. Супермассивная "черная дыра" в галактике RX J1242-11 коснулась неосторожной звезды и проглотила, как крокодил у Чуковского, ее жирный кусок.

Открытие принадлежит американскому космическому телескопу "Чандра" и европейскому телескопу "Ньютон", которые наблюдали уникальный процесс пожирания, словно в медицинском кабинете, в рентгеновском диапазоне. Как подчеркивается в коммюнике Европейского космического агентства, открытие подтверждает основные теоретические принципы эволюции "черных дыр", а также данные об их влиянии на звезды и межзвездное газовое вещество.

У звезды, которая слишком близко подошла к "черной дыре", нет практически никаких шансов, чтобы выжить: под влиянием чудовищного гравитационного поля она будет втянута в чрево самого ненасытного обитателя Вселенной. Лишь в редких случаях у жертвы появляется шанс на спасение - когда в беду попадает система двойных звезд и одна из них вытягивает из челюстей "черной дыры" другую, пусть и помятую, лишившуюся некоторых своих частей.

- Это открытие подтверждает то, что насчитали теоретики, в том числе и российские, за последние 30-40 лет, - сказал заведующий отделом релятивистской астрофизики Астрономического института имени Штернберга Николай Шакура. - В ядрах многих галактик сидят "черные дыры". С этими объектами связан эффект неограниченного гравитационного сжатия космических объектов, предсказанный Эйнштейном. При этом существует некий горизонт событий, при переходе через который возврата обратно уже нет ни при каких условиях. И это первое практическое подтверждение ключевых положений общей теории относительности Эйнштейна. Что касается Земли, то опасность для нее от этого космического явления настолько мизерна, что даже говорить не о чем. В этом смысле куда опаснее для Земли, если какие-нибудь неведомые коллизии случатся с ближайшей к нам звездой, до которой всего 3 световых года. И еще значительно больше угроза от астероидов, которые в изобилии пересекают орбиту Земли.

Что нам другие галактики! Зафиксированная катастрофа произошла на расстоянии 25 тысяч световых лет от Земли. В ядре нашей Галактики тоже есть своя "черная дыра" массой 4 миллиона масс нашего Солнца. И вот если у нее проснутся аппетиты, то рентгеновское излучение окажется в 50 тысяч раз более сильным, чем от катастрофы в галактике RX J1242-11. Перед исчезновением в "черной дыре" приговоренная звезда разогревается до температур в сотни миллионов градусов. При этом высвобождается энергия, эквивалентная взрыву при рождении другого космического объекта - сверхновой звезды.

"Черная дыра" абсолютно невидима и абсолютно ненасытна. Расчеты знаменитого английского астрофизика Стивена Хокинга, который занимает в Кембридже кафедру Ньютона, показывают, что "черная дыра" весом 1 миллиард тонн (масса горы) имела бы радиус около 10 в минус 13-й степени, то есть размер нейтрона или протона. Описание того, что происходит при падении в "черную дыру", - один из ужасов научной фантастики. Или, если угодно, самый черный юмор.

Но именно это происходит со звездой, которая превращается в "черную дыру". Ее гравитационное поле оказывается настолько чудовищным, что согласно общей теории относительности его не может преодолеть не только самое быстрое физическое тело, а даже и световой луч. "Черная дыра" - это область, откуда ничто не может вырваться.

Недавно американский космический телескоп "Хаббл" сделал сенсационные снимки "черной дыры" GRO J1655-40 из созвездия Скорпиона, которая неумолимо пожирает соседнюю звезду, вытягивая из нее газы и еще более обжорством увеличивая свою массу. И этот монстр, как выяснилось, прямиком приближается к нашим тихим космическим пенатам. Расстояние от Земли до ненасытного кадавра гораздо меньше, чем до "черной дыры", найденной телескопами "Чандра" и "Ньютон", - всего 6 тысяч световых лет, но скорость внушительна - 400 тысяч километров в час.

- Это первая из всех обнаруженных "черных дыр", быстро движущихся по нашей Галактике, - говорит доктор физико-математических наук Вадим Пименов. - Скорость "черной дыры" подтверждает ее связь со взрывом сверхновой, который недавно обнаружили ученые из Института астрофизики имени Макса Планка в Германии. Кроме того, та же команда обнаружила самую крупную "черную дыру" по соседству с нашей Солнечной системой. Выходит, этих объектов во Вселенной не так уж мало.

Радостное известие! Ощущение такое, будто тебе сообщили, что каннибалы проживают в каждом подъезде. Психологическое сходство дополняет то, что любая "черная дыра" маскируется, как бывалый шпион-нелегал. Обнаружить этот объект, как в криминалистике, удалось по вторичным уликам. К слову, попутно возникает волнующий вопрос: не может ли родное и нежное Солнце превратиться в "черную дыру"? Предположение о том, что наше светило, имеющее радиус 700 тыс. км, может сжаться до размеров клубка ниток, выглядит сегодня нелепым. Но космические судьбы неисповедимы.

Итак, "черная дыра", приблизившись к любому светилу, в том числе к нашему Солнцу, без жалости и надежды на помилование, проглатывает все, что по наивности кажется вечным. Неужели нет спасения? Есть, но пока наука этот вариант до конца не рассчитала. Шанс в том, что физические законы симметричны во времени. Поэтому, если имеется объект "черная дыра", из которого ничто не может вырваться, то должен существовать объект "белая дыра", из которого все вылетает наружу. Иначе говоря, если прыгнуть в "черную дыру" в одном месте, то выпрыгнешь из "белой дыры" в другом месте. Что-то похожее на путешествия Алисы в Стране чудес. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, которая отныне получила практическое подтверждение, такие решения имеются. Они очень нестабильны, дверь из "черной дыры" в "белую" может захлопнуться из-за малейшего возмущения. Но она существует, хотя такое путешествие рискованнее, чем бесконечное плавание Федора Конюхова по Мировому океану.

- Несмотря на все ужасы, которые существуют вокруг "черных дыр", последние открытия меня радуют, - сообщает профессор Николай Шакура. - Как радует любое предсказанное научное достижение, в котором довелось принимать участие. Но если говорить о значении для науки, то более крупным космическим событием является нынешний массированный земной десант на Марс, в котором участвуют несколько российских приборов. Марс не такой страшный, как "черная дыра", но он ближе и для человека важнее.

"Черная дыра" к разряду химер уже не относится

Впервые идея о "черной дыре" возникла в 1916 году, когда физик Шварцшильд решал уравнения Эйнштейна. Математика привела к странному выводу о существовании компактных объектов, вокруг которых возникает горизонт событий с интересными свойствами. Но самого термина "черная дыра" тогда не было.

В 1930-х годах Чедвик открыл нейтрон. Вскоре была высказана гипотеза о существовании нейтронных звезд, которые при больших массах оказываются неустойчивыми и сжимаются до состояния коллапса. Одним из первых идею высказал советский физик Ландау, но наиболее точные расчеты представили американцы Оппенгеймер (будущий автор атомной бомбы), Волков и Шнайдер. Термина "черная дыра" все еще не было. Склонные к поэтическому мышлению физики иногда говорили о "застывшей звезде".

И только в конце 1960-х американец Уилер произнес "черная дыра". Это объект с чудовищным гравитационным полем, из которого наружу не вырывается даже свет. В "черную дыру" можно только падать, выпрыгнуть из нее нельзя. "Черная дыра" стала нарицательным образом для явлений, не имеющих ничего общего с астрофизикой.

Обнаружить "черную дыру" можно по специфическому рентгеновскому излучению, которое образуется, когда она засасывает в себя вещество. В 1970-х годах американский спутник "Ухуру" (на одном из африканских диалектов - "Свобода") зафиксировал специфическое рентгеновское излучение. С тех пор "черная дыра" существует не только в расчетах. Именно за эти исследования Нобелевскую премию 2002 года получил Риккардо Джаккони.

Что касается разговоров о том, что "черная дыра" является лишь игрой досужего ума, то этот слух рожден статьей в советском журнале "Природа", которую написал 35 лет назад американец Кип Торн, часто приезжавший к легендарному Зельдовичу, чтобы набраться умных мыслей. Эпиграфом к статье Торн поставил такие слова: "Из всех порождений человеческого разума "черная дыра" - самая большая химера". В статье эта мысль категорически отвергалась. Но статья забылась, а эпиграф остался.