Книга: Физика с Хокингом. Ключевые идеи в популярном изложении
Назад: Основы
Дальше: Коллапс в бездонную яму

Прожорливые ямы и творческие силы

Черные дыры – это не плод воображения. Астрономы еще с 1960-х годов считают, что их много в космосе. Хотя сами черные дыры невидимы, их гравитационное притяжение влияет на движение звезд и светящейся материи поблизости. Кроме того, вещество, попавшее в такую гравитационную ловушку, испускает рентгеновские и гамма-лучи, прежде чем кануть во тьму. Это высокоэнергетическое излучение можно измерить на огромных расстояниях с помощью космических телескопов.
Так называемые звездные черные дыры – это остатки мертвых звезд. Обычно они не больше Боденского озера и содержат массу от трех до ста солнц. (Масса Солнца эквивалентна примерно двум миллиардам миллиардов миллиардов тонн, что в 330000 раз больше массы Земли.) Астрономы обнаружили несколько десятков черных дыр в Млечном Пути и соседних галактиках. Обычно они являются невидимым компаньоном в двойной звездной системе. Массу невидимого компаньона можно рассчитать на основе измеренного движения нормальной звезды.
Звездные черные дыры имеют радиус от десяти до 300 километров. Некоторые из них вырастают в черные дыры среднего размера, поглощая газ, пыль и целые звезды. Их массы составляют от 100 до миллиона масс Солнца, а радиусы – от 300 до трех миллионов километров. Поэтому многие из них больше Солнца.
Звездные черные дыры действительно легче по сравнению со сверхмассивными черными дырами. Они имеют массу от нескольких миллионов до десяти миллиардов масс Солнца и более и расположены в центре почти каждой галактики. Имея радиус от трех миллионов до 30 миллиардов километров, они могут достигать размеров Солнечной системы. Поскольку на заре существования Вселенной они поглотили невероятное количество материи за короткий промежуток времени, они очень быстро выросли. Это привело к выбросу невероятного количества излучения, которое и сегодня можно наблюдать в телескопы в виде ярких центров молодых галактик на расстоянии миллиардов световых лет. Яркость этих квазаров больше яркости Солнца примерно в 4 триллиона раз. Говоря земным языком, если бы галактика была такой же маленькой, как Берлин, ее активный центр был бы размером с пылинку на Бранденбургских воротах, но эта пылинка сияла бы так же ярко, как все огни большого города, вместе взятые.
Черные дыры – это одновременно и всеразрушаю-щие воронки, и источники колоссального выброса энергии. Когда они поглощают материю, в окружающую среду выбрасывается огромное количество радиации.
Кроме того, создаются интенсивные потоки частиц, которые формируются магнитными полями и часто ускоряются почти до скорости света. Эти потоки обычно выбрасываются далеко в космос, они могут нагревать газовые облака, закручивать их и даже увеличивать или уменьшать скорость образования новых звезд. Это делает черные дыры необычайно креативными: хотя даже самые массивные из них в центрах галактик не могут вырасти больше нашей Солнечной системы, они формируют свое окружение на протяжении тысяч световых лет и таким образом оказывают решающее влияние на развитие своих родительских галактик. Это поразительно, поскольку соотношение размеров галактики и ее темного сердца сопоставимо с соотношением размеров Земли и одного человека.
Назад: Основы
Дальше: Коллапс в бездонную яму