Текст 2
Хэллоуин — время призраков,
гоблинов и упырей, но нет ничего
страшнее во Вселенной, чем черные дыры.
Черные дыры — области в космосе,
5где гравитация настолько сильна, что
ничто не сможет вырваться. Половина
Нобелевской премии по физике 2020 года
была присуждена Роджеру Пенроузу за
математическую работу, показывающую,
10что черные дыры являются неизбежным
следствием теории гравитации Эйнштейна.
Вторую половину разделили Андреа Гэз и
Райнхард Генцель, показав, что массивная
черная дыра находится в центре нашей
15галактики.
Черные дыры пугают по трем
причинам:
1. Если вы упадете в черную дыру,
оставшуюся после гибели звезды,
20вас разорвет на куски.
2. У массивных черных дыр в центре
галактик ненасытный аппетит.
3. Черные дыры — это места, где
нарушаются законы физики.
25Я изучаю черные дыры более 30 лет.
В частности, сверхмассивные, которые
скрываются в центре галактик. Большую
часть времени они неактивны, но когда
активны и пожирают звезды и газ, область
30около черной дыры может затмить всю
галактику, в которой она находится.
Галактики, в которых активны черные
дыры, называются квазарами. Несмотря на
все данные об этих объектах, полученные
35за последние десятилетия, мы еще
многого не знаем.
Считается, что черные дыры
образуются при гибели массивной звезды.
После того, как ядерное топливо звезды
40исчерпано, ее ядро схлопывается до
самого плотного состояния материи,
которое только можно вообразить — в сто
раз более плотного, чем атомное ядро.
Оно настолько плотное, что протоны,
45нейтроны и электроны больше не
являются дискретными частицами.
Поскольку черные дыры темные, их
обнаруживают, когда они вращаются
вокруг нормальной звезды. Ее свойства
50позволяют астрономам делать выводы о
свойствах ее компаньона, черной дыры.
Первой подтвержденной черной дырой
стал Cygnus X-1 — самый яркий источник
рентгеновского излучения в созвездии
55Cygnus. С тех пор было найдено около 50
черных дыр в системах, где обычная
звезда вращается вокруг черной дыры. Это
ближайшие примеры из предполагаемых
10 миллионов, рассеяных по Млечному
60Пути.
Черные дыры — могилы материи.
Ничто не может избежать их, даже свет.
Судьбой тех, кто упадет в черную дыру
станет спагеттификация, идею которой
65популяризировал Стивен Хокинг в книге
«Краткая история времени».
При спагеттификации гравитация черной
дыры разорвала бы вас на части, разделив
кости, мышцы, сухожилия и даже
70молекулы. Как поэт Данте описал слова
над вратами ада в «Божественной
комедии»: «Оставь надежду, всяк сюда
входящий».
Наблюдения с помощью космического
75телескопа Хаббл за последние 30 лет
показали, что все галактики имеют черные
дыры в центре.
Природа знает, как создавать
черные дыры ошеломляющего диапазона
80масс — от мертвых звезд, в несколько раз
превышающих массу Солнца, до монстров,
в десятки миллиардов раз массивнее. Это
похоже на разницу между яблоком и
Великой пирамидой в Гизе.
85Буквально в прошлом году
астрономы опубликовали первое в
истории изображение черной дыры и ее
горизонта событий — зверя с массой 7
миллиардов солнечных масс в центре
90эллиптической галактики M87.
Это более чем в тысячу раз крупнее
черной дыры в нашей галактике,
первооткрыватели которой получили в
этом году Нобелевскую премию. Эти
95черные дыры большую часть времени
темные, но когда их гравитация
притягивает близлежащие звезды и газ,
они вспыхивают, вызывая интенсивную
активность и выбрасывая огромное
100количество излучения.
Массивные черные дыры опасны по двум
причинам:
1. Если вы подойдете слишком
близко, огромная гравитация
105поглотит вас.
2. Если они находятся в активной
фазе квазара, вы будете поражены
излучением энергии.
Насколько ярок квазар? Представьте, что
110вы парите над большим городом,
например, над Лос-Анджелесом ночью.
Примерно 100 миллионов огней от
автомобилей, домов и улиц города
соответствуют звездам в галактике. По
115этой аналогии черная дыра в активном
состоянии подобна источнику света
диаметром 1 дюйм в центре Лос-
Анджелеса, который затмевает город в
сотни или тысячи раз. Квазары — самые
120яркие объекты во Вселенной.
Самая большая обнаруженная черная
дыра весит в 40 миллиардов раз больше
массы Солнца, или в 20 раз больше
Млечного Пути. В то время как внешние
125планеты в нашей Солнечной системе
обращаются по орбите один раз в 250 лет,
этот гораздо более массивный объект
вращается раз в три месяца. Его внешний
край движется со скоростью вдвое меньше
130скорости света.
Как и другие черные дыры,
крупные скрыты от глаз горизонтом
событий. В их центрах находится
сингулярность — точка в пространстве, где
135плотность бесконечна. Мы не можем
понять внутреннюю часть черной дыры,
потому что законы физики нарушаются:
время замирает на горизонте событий, а в
сингулярности гравитация становится
140бесконечной.
Хорошая новость о массивных
черных дырах заключается в том, что вы
можете выжить, попав в одну из них. Их
гравитация сильнее, но сила растяжения
145слабее, чем у маленькой черной дыры, и
она не убьет вас. Плохая новость в том, что
горизонт событий отмечает край пропасти.
Ничто не может ускользнуть из-за
горизонта событий, поэтому вы не
150сможете убежать и рассказать о своем
путешествии.
По словам Стивена Хокинга,
черные дыры медленно испаряются. В
далеком будущем Вселенной, спустя
155много времени после того, как все звезды
умрут и галактики исчезнут из поля зрения
ускоряющегося космического расширения,
черные дыры будут последними
выжившими объектами.
160Самым массивным черным дырам
потребуется невообразимое количество
лет, чтобы испариться. По оценкам, 10 в
сотой степени или 10 со 100 нулями после
него. Самые страшные объекты во
165Вселенной почти вечны.