Чёрные дыры — это самые жуткие и загадочные «монстры» космоса. Представьте космический пылесос, который засасывает даже свет. Но это лишь начало их безумия!

Представьте, что вы подлетаете к чёрной дыре. Сначала время замедлится, как в замедленной съёмке, а пространство вокруг искривится. Затем вас затянет в водоворот из звёзд, газа и планет, кружащих вокруг «горизонта событий» — точки невозврата. Пересечёте её? Гравитация растянет вас в нить (учёные называют это спагеттификацией), а потом разорвёт в клочья у «сингулярности» — точки с бесконечной плотностью, где законы физики сходят с ума.

Вывод: Не летайте рядом с чёрными дырами.

2. Они бывают размером с атом и с миллиард Солнц

— Среднячки (10 масс Солнца) — рождаются, когда взрываются гигантские звёзды.

— Супермассивные (в миллиарды раз тяжелее Солнца) — сидят в центре галактик, включая наш Млечный Путь (привет, Стрелец А* с весом 4 млн Солнц!).

— Скрытные — тихо «кушают» материю, почти не светятся, поэтому их сложно найти.

— Крошечные (меньше атома, но с массой астероида) — гипотетические «первобытные» дыры, возникшие после Большого взрыва. Учёные пока их не видели, но подозревают, что они везде.


Чёрные дыры средней массы, также известные как звёздные чёрные дыры, являются наиболее распространённым типом. Они образуются, когда массивная умирающая звезда (сверхновая) взрывается, а оставшееся ядро сжимается под действием собственной гравитации. В конечном итоге оно становится крошечной, бесконечно плотной сингулярностью, которая находится в центре. На самом деле чёрные дыры — это вовсе не дыры, а точки сверхплотной материи с огромными гравитационными полями. Как правило, звёздные чёрные дыры имеют массу в 10 раз больше массы нашего Солнца, хотя учёные открыли некоторые, которые значительно массивнее.

Сверхмассивные чёрные дыры — самые крупные во Вселенной, их масса достигает миллиардов масс Солнца. Учёные до конца не понимают, как они формируются, но предполагается, что эти гигантские космические объекты появились вскоре после Большого взрыва и находятся в центре каждой галактики, даже самых крошечных. Наша галактика Млечный Путь вращается вокруг Стрельца A* (или Sgr A*), чья масса примерно равна 4 миллионам солнечных.

Исследователи недавно также обнаружили так называемые «скрытные» чёрные дыры, которые поглощают материал и газы медленнее, из-за чего они испускают меньше рентгеновского излучения и труднее обнаруживаются. Астрономы также считают, что существуют крошечные первичные чёрные дыры, образовавшиеся в первые секунды после Большого взрыва. Эти миниатюрные загадки ещё не были обнаружены, но самые маленькие из них могут быть меньше атома, обладая массой астероида. Возможно, Вселенная буквально кишит такими объектами.


Сверхмассивная чёрная дыра Стрелец A* (в центре) находится в самом сердце нашей галактики Млечный Путь. Это изображение, сделанное с помощью космического телескопа Chandra X-Ray Observatory NASA, показывает световые эхо (обведены кружками) от недавнего выброса рентгеновского излучения. NASA/Wikimedia Commons.

3. Их больше, чем песчинок на пляже

Только в нашей галактике — от 10 миллионов до миллиарда чёрных дыр. А ведь есть ещё 100 миллиардов других галактик! Попробуйте посчитать...

4. Они не только пожирают, но и… плюются

Не волнуйтесь, чёрные дыры не охотятся за Землёй. Но иногда они выстреливают «космическими плевками» — сгустками материи размером с планету. Например, Стрелец А* швыряет их со скоростью 32 млн км/ч. Если такой долетит до Солнечной системы — будет как в фильме «Армагеддон», только хуже.

Будьте уверены, чёрные дыры не блуждают по вселенной, как голодные хищники, преследующие планеты и другие космические объекты. Эти небесные гиганты пожирают материал, который оказывается слишком близко, как, например, эта несчастная звезда, за поглощением которой учёные наблюдали последние десять лет (это самая длинная из когда-либо зафиксированных «трапез» чёрной дыры). Хорошая новость в том, что Земля не находится на траектории столкновения с какой-либо известной чёрной дырой.

Однако то, что нас, скорее всего, не поглотит чёрная дыра, не значит, что нам нечего опасаться. Всё дело в том, что Стрелец A* (а возможно, и другие сверхмассивные гиганты) время от времени выбрасывает «снаряды» размером с планету, которые однажды могут нас настичь.

Как же «снаряды» ускользают из гравитационных объятий чёрной дыры? Они состоят из материи, которая вырывается из аккреционного диска, не пересекая точку невозврата, и превращается в крупные куски. В случае со Стрельцом A* эти массивные фрагменты выбрасываются в нашу галактику со скоростью до 20 миллионов миль в час. Будем надеяться, что ни один из них не окажется слишком близко к нашей солнечной системе.

5. Они рождают звёзды и командуют галактиками

Супермассивные дыры не только разрушают, но и создают:

Выбрасывают материю, из которой формируются новые звёзды (иногда даже в других галактиках!).

Решают, сколько звёзд будет в галактике. Чем меньше дыра в центре, тем быстрее прекращается звёздное производство.

Так же, как фрагменты размером с планету выбрасываются из аккреционного диска, недавнее открытие показывает, что гигантские чёрные дыры время от времени высвобождают достаточно материала для формирования совершенно новых звёзд. Ещё более удивительно, что некоторые из них оказываются в глубоком космосе, далеко за пределами их родной галактики.

Кроме того, исследование, опубликованное в журнале Nature в 2018 году, предполагает, что сверхмассивные чёрные дыры не только создают новые звёзды, но и контролируют, сколько звёзд появится в галактике, напрямую влияя на скорость завершения процесса звездообразования. Возможно, это звучит странно, но процесс звездообразования прекращается быстрее в галактиках, где в центре находятся относительно меньшие, если можно так выразиться, чёрные дыры.



6. В 2019 году человечество «увидело» чёрную дыру

Телескоп Event Horizon сделал первое фото «тени» чёрной дыры Powehi в галактике Messier 87 (в 53 млн световых лет от нас). Выглядит как огненный пончик, но на самом деле это раскалённый газ вокруг горизонта событий.

7. Некоторые дыры синхронизируются, как танцоры

В далёком космосе нашли галактики, где супермассивные чёрные дыры выстроились в одну линию и «плюются» газом в одном направлении. Как они синхронизировались на расстоянии 300 млн световых лет? Учёные в ступоре. Возможно, они крутятся в одну сторону с момента рождения Вселенной.

Астрономы из Южной Африки недавно обнаружили область далёкого космоса, где сверхмассивные чёрные дыры в нескольких галактиках выстроены в одном направлении. Иными словами, их газовые выбросы направлены так, как будто они синхронизированы намеренно. Современные теории пока не могут объяснить, как чёрные дыры, находящиеся на расстоянии до 300 миллионов световых лет друг от друга, могут действовать согласованно. Ученые предполагают, что единственным возможным объяснением является то, что эти чёрные дыры вращаются в одном направлении — возможно, это произошло в период формирования галактик в ранней Вселенной.

Если после этих фактов вам захотелось обнять Землю и никогда не отпускать — это нормально. Чёрные дыры напоминают: космос прекрасен, но немного… ненормален.