"Пожиратели" света. Помощники эволюции или двери в другие Вселенные?
Одна из самых интересных тем - что такое
"черные дыры", куда они ведут и ведут ли ?
Как образовались, как влияют на окружающее пространство, время ?
Как они изучаются и далеко ли продвинулись ученые в этих исследованиях и каковы их дальнейшие планы ?
Думаю лучше всего об этом могут рассказать специалисты, изучающие эти и подобные объекты .В статье ниже это сделано простым , доступным языком !
__________________________________________________ ___________________________________ХХХХХХХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХХ
Фалилеев М. Н., ведущий специалист федерального государственного унитарного предприятия «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры», Москва
Черные дыры: «пожиратели» света, помощники эволюции и двери в другие Вселенные.
...Чтобы понять природу черных дыр, уникальных космических объектов, ученые всего мира готовят сегодня несколько амбициозных проектов по их изучению. Один из них - российская космическая обсерватория
«Миллиметрон».
Что такое черные дыры с точки зрения современной науки и какое значение имеет их исследование для понимания Вселенной, рассказывает ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН доктор физико-математических наук Вячеслав Иванович ДОКУЧАЕВ.
«ЗООПАРК» ИЗ ЧЕРНЫХ ДЫР.
- Вячеслав Иванович, что же такое черные дыры?
- Это очень загадочные и нетривиальные объекты, с одной стороны - очень сложные, с другой - очень простые. Сегодня мы называем
«черной дырой» очень сильно сжавшийся массивный объект, например звезду или слившиеся многие звезды, которые имеют размер настолько маленький, что даже свет оттуда не может вылететь. По-простому говоря, для изучавших физику или астрономию в школьном курсе, это означает, что вторая космическая скорость на поверхности этого тела
больше скорости света, и потому фотоны света не могут оттуда вырваться.
Черные дыры - очень важный объект для физики, фундаментальных исследований, и благодаря развитию технологий космических исследований, в частности вкладу российских ученых, физики в последние годы получили прорывные сведения об устройстве черных дыр.
В 2017 году американскими учеными даже была получена Нобелевская премия, косвенно связанная с черными дырами, а именно премия за открытие гравитационных волн, когда физики с помощью сложнейших лазерных интерферометров сумели зафиксировать слияния черных дыр, генерирующие гравитационные волны. Эти волны были зарегистрированы, и уникальность сигнала свидетельствует, что никакой другой объект, кроме черных дыр, такую форму сигнала обеспечить не может. Поэтому мировое научное сообщество довольно быстро согласилось, что это выдающийся результат, и буквально через год после их открытия была получена премия, это довольно нетипичный случай.
Понимание о черных дырах существует и развивается интенсивно в последние 40 лет, с тех пор как во Вселенной были открыты очень мощные источники излучения, так называемые квазары, квазизвездные объекты. Квазары являются самыми мощными излучателями во Вселенной, а сейчас мы знаем, что это - аккрецирующие черные дыры с массами в миллионы и миллиарды масс Солнца, расположенные в центре очень далеких галактик.
Можно привести и такую аналогию: в зоопарке есть животные распространенные, например всем привычные зайцы или волки, о которых все знают, а есть редкие животные - бегемоты или носороги, о которых до известных пор слышали только специалисты, а широкая публика их не видела и не представляла. Вот так же и черные дыры. Это последняя стадия жизни массивных звезд, самые массивные звезды с массами много раз больше массы Солнца, в 20-30 раз, они в конце своей жизни взрываются, часть вещества сбрасывается, а большая часть сжимается и образуются черные дыры.
И таких черных дыр в нашей галактике Млечный Путь среди примерно 100 миллиардов звезд - миллионы, десятки миллионов... И это, можно сказать, самая длительная стадия жизни звезды. В нормальной жизни звезда живет несколько миллиардов лет, потом она превращается либо в нейтронную звезду, либо просто сжимается - остывающий карлик, либо превращается в черную дыру. Вот такой зоопарк из этих объектов находится в нашей Галактике.
Исследование этих объектов подстегнуло теоретические исследования.
В настоящее время активно разрабатывается так называемый телескоп горизонта событий и ведется подготовка к наблюдениям.
- Почему он так называется - «горизонт»?
- Дело в том, что у черной дыры существует некая область, окружающая этот объект, внутри которого мы ничего не видим, а граница этой области называется
«горизонт событий черной дыры». И он называется именно горизонтом, потому что это та предельная часть пространства, из которой свет еще может выходить, как горизонт, к примеру, на земном шаре, когда корабли уплывают за линию горизонта и мы их перестаем видеть, а здесь мы перестаем видеть свет, выходящий оттуда.
Именно поэтому очень амбициозный и очень сложный международный проект так и назвали -
«телескоп горизонта событий». Это радиоинтерферометр, состоящий из нескольких десятков радиотелескопов, разбросанных по всему земному шару, которые в диапазоне миллиметровых/субмиллиметровых волн будут наблюдать центр нашей родной галактики Млечный Путь, где, как мы ожидаем и практически наверняка уже знаем, находится
сверхмассивная черная дыра. Она пока не видна, но у нее уже известна масса, которая равна шести миллионам масс Солнца.
Через два года телескопы должны дать изображение этой черной дыры, что станет первым изображением черной дыры, предъявленным широкой публике. Изображение это по-научному называется
«тень черной дыры».
А если эта черная дыра подсвечивается окружающим веществом, то мы на фоне этого светлого экрана увидим ее тень, границу области, откуда свет еще может выйти. И вот эту амбициозную задачу намеревается решить данный проект через два года - эта тень и будет тем открытием, которое сможет претендовать на Нобелевскую премию. Размер тени скажет, какая масса у черной дыры - уже не по движению звезд или вещества, а чисто из решений теории гравитации Эйнштейна - а искажение этой формы скажет нам, как быстро она вращается.
ПОМОЩНИКИ ЭВОЛЮЦИИ.
- А что происходит в области изучения черных дыр сегодня?
- Сейчас частично для решения этой задачи используется наш замечательный космический аппарат
«Радиоастрон», радиотелескоп сантиметрового диапазона, выдающееся достижение российских космических исследований, который работает на орбите с 2011 года и в том числе наблюдает центр нашей Галактики и дает информацию о том, что происходит вблизи черной дыры.
Черная дыра в центре нашей Галактики в научной терминологии называется
«дремлющий квазар», в том смысле что она неактивна. Ее активность начинается, когда на черную дыру падает какое-нибудь вещество или сжимается и нагревается газ. Если звезда падает, она разрывается приливными силами черной дыры, в результате чего выделяется гигантская энергия, эффективность выделения которой в десятки или даже сотни раз больше, чем при слиянии или разрушении атомных ядер.
Поэтому черные дыры - это еще и мощные объекты генерации излучений различных типов во Вселенной. Физики сегодня уже знают, что излучения черных дыр наполняют всю Вселенную различными формами радиации (эти излучения называются космическими лучами), которые обеспечивают сильнейший радиоактивный фон, в том числе падающий на Землю.
И оказывается, что черные дыры -это важнейший объект во Вселенной, потому что, во-первых, их очень много, во-вторых, это мощнейшие излучатели во Вселенной, искажающие своим гравитационным линзированием все окружающие объекты. Они могут оказаться принципиально важны и для возникновения жизни.
- Даже так?
- Да, мы знаем, например, что для эволюции жизни на Земле очень важны внешние излучения: они приводит к мутациям, а мутации необходимы для эволюции животного мира. Мутации поддерживают животный мир в некоем динамическом равновесии, приводя к возникновению не только нежизнеспособных, но и каких-то новых форм жизни, приспособленных или имеющих сопротивляемость к каким-то микробам и прочему, - благодаря радиации, в том числе и приходящей из космоса. А источником этой космической радиации в значительной степени являются черные дыры.
Согласно другим гипотезам, жизнь, зародившаяся в одном
«пузыре» Вселенной, может просочиться в другую и так далее, то есть существовать вечно и переноситься не пришельцами с рожками, а в виде микроспор, микробов, вирусов и тому подобного. Главное, чтобы была информация. Природа заготовила такие объекты для распространения жизни в виде спиралей ДНК, которые в замороженном состоянии способны существовать миллионы и миллиарды лет и путешествовать в космосе.
Линейный вид
