Кар'єра світового масштабу: зірка, яка врятувалася від чорної діри! (фото)

Темні, завжди голодні монстри живуть всюди у Всесвіті. Вони народжуються, коли у космосі вибухають потужні зірки. Чорні дірки такі ж важкі, як Земля, а розміром можуть бути з кульку для пінг-понгу. У них немає поверхні, але їхня гравітація настільки сильна, що навіть світло не може її уникнути. Чорні дірки не мають фізичних меж, як мембрана. Горизонт подій, найближчий до типової межі, це свого роду поріг, після проходження якого назад не повернутися.

Для зірки зіткнення з чорною діркою зазвичай закінчується ефектним світловим шоу та тотальною руйнацією. Лише одній відомій астрономам зірці вдалося пережити зіткнення з чорною діркою вагою чотириста тисяч Сонців. Це сталося в галактиці, віддаленій від Землі на 250 мільйонів світлових років. Астрономи, використовуючи дуже потужне обладнання, помітили спалахи рентгенівських променів, які вирували в космосі кожні дев'ять годин. Вони припустили, що це сигнали лиха від зірки, яка потрапила до космічної пастки. Ця зірка була звичайним червоним гігантом, коли вперше зустріла свого нового знайомого. Коли вони наблизилися один до одного надто близько, голодний космічний монстр не зміг встояти перед спокусою і вирішив перекусити своїм гостем. Коли зовнішні водневі шари зірки зникли, все, що лишилося, це ядро ​​зірки. Зрештою, вона перетворилася на білого карлика. Але з якоїсь причини гігантський космічний монстр не зміг закінчити розпочате і натомість відкинув зірку на свою орбіту. З того часу білий карлик здійснює навколо чорної діри дев'ятигодинні оберти і тримається від неї досить далеко, щоб не впасти і не бути проковтнутим.

Ця подорож відбувається не зовсім гладко. Через гравітацію орбітальна траєкторія постійно змінюється. Два дні її обертання виглядають як візерунки спірографа. У міру того, як чорна діра продовжує поглинати зірку, вона продовжує втрачати свою масу і рости у розмірах. Її власна орбіта стає дедалі круговішою. Вчені вважають, що одного прекрасного дня вона зможе по спіралі вислизнути від цієї чорної дірки і перетворитися на планету розміром з Юпітер лише через трильйон років. Це у сімдесят разів довше, ніж Всесвіт проіснував досі, так що це може ніколи й не статися.

У галактиці Чумацький Шлях є сотні мільйонів чорних дірок, а поза її межами їх ще більше. Вони можуть харчуватися іншими зірками і закидати в інші галактики. Сучасним телескопам може бракувати потужності їхнього виявлення. Більшість галактик, включаючи наш Чумацький Шлях, мають надмасивні чорні дірки у центрі. Вони можуть бути в мільярди разів важчими за наше Сонце. Інші їх види мають масу всього втричі більше за масу Сонця.

Найближча до Землі чорна діра була помічена на відстані тисячі світлових років – за галактичними мірками, це буквально за рогом! Вона знаходиться у зірковій системі, яку можна побачити неозброєним оком. Вчені виявили її, коли помітили дивну поведінку однієї зірки - вона почала обертатися як божевільна. Вони припустили, що у неї з'явився сильний гравітаційний компаньйон. Найголодніша чорна діра з усіх, виявлених астрономами, важить як тридцять чотири мільярди Сонців і приблизно у вісім тисяч разів більше, ніж та, що знаходиться в центрі Чумацького Шляху. Щодня вона поглинає масу, еквівалентну одному Сонцю.

Іноді при зближенні чорні дірки навіть пожирають собі подібних. Перш ніж ви застрибнете в космічний корабель, щоб полетіти в якусь безпечну галактику без чорних дірок, ось вам гарна новина. Незважаючи на те, що вони надмасивні, їхній радіус недостатньо великий, щоб знищити Землю. І навіть найголодніші з них можуть спокійно перебувати десь там далеко. Жодна чорна діра не повинна наближатися до нашої планети ближче, ніж Сонце, доки існує Всесвіт, помножений на десять мільярдів. У малоймовірному випадку, якщо одне з цих страшних створінь пройде повз Нептун, це може вплинути на орбіту Землі. Це було б зовсім недобре. Теоретично на чорну дірку може перетворитися все, що завгодно. Єдина відмінність між нею та Сонцем — це матеріал, з якого виготовлені їхні центри. У цих великих космічних монстрів він неймовірно щільний. Насправді існує лише один відомий спосіб виникнення чорної дірки. Це має бути гравітаційний колапс надмасивної зірки, маса якої у двадцять-тридцять разів перевищує масу Сонця.

Тож Сонце ніколи не стане чорною діркою. Але якби це сталося, і колишня зірка зберегла б свою масу, вона все одно мала б ту ж гравітаційну силу. Земля, як і раніше, обертатиметься навколо неї і не витягуватиметься. Її орбіта теж залишиться незмінною. Єдиною серйозною проблемою стала відсутність сонячного світла. Насправді Сонце недостатньо потужне для такої трансформації і врешті-решт перетвориться на білого карлика.

Чорна діра нізащо не зможе поглинути цілу галактику. Усередині Чумацького Шляху перебуває близько чотирьохсот мільярдів зірок. Тільки близько однієї десятої відсотка всіх зірок, які будь-коли утворюються, зрештою стануть чорними дірками. Вічно голодний надмасивний монстр, розташований прямо в центрі галактики, має вражаючу гравітаційну силу, але навіть цього недостатньо. Він уже з'їв б обільшу частину зірок, які були поруч, і тепер важить як кілька мільйонів Сонців. Тож він уже не зможе стати набагато більшим, навіть якщо й продовжить поглинати сонцеподібні зірки. Галактики постійно стикатимуться одна з одною, а чорні дірки зростатимуть і зливатимуться. Але оскільки Всесвіт величезний і все ще продовжує розширюватися, ці зіткнення та злиття не відбуватимуться вічно. Чорні дірки подорожуватимуть цим величезним простором, як мандрівні зірки. Вони навіть не зможуть поглинати темну матерію на околицях галактик. Зрештою, всі чорні дірки загинуть, але це станеться дуже нескоро.

Якщо колись ви станете космічним дослідником і вирушите досить далеко, щоб зустріти чорну дірку і впасти в неї, ваше життя миттєво не закінчиться. Все буде набагато складніше. Ваше сприйняття простору та часу зміниться, а ваша реальність розколеться надвоє. В одній із них ви перестанете існувати. А в іншій уцілієте і спокійно увійдете в дірку. Заглибившись усередину, ви помітите, що простір стає дедалі більше викривленим. У центрі діри воно вигнуте нескінченно. Це називається "сингулярність". Закони фізики, засновані на ідеях простору та часу, тут не працюють.

У досить великій дірі, в мільйони разів більш масивній, ніж Сонце, вам все складалося б добре, і ви просто продовжували б вільне падіння, не відчуваючи гравітації. Ви зможете просто продовжувати падати в повній порожнечі, доки не досягнете сингулярності. У вас не буде жодного шансу рушити у протилежному напрямку. Простір та час там змінюються ролями. Час постійно тягтиме вас вперед до Землі, але, висловлюючись фігурально, всередині дірки це відбуватиметься цілком фізично. У меншій дірі сила тяжіння буде сильнішою у ваших ніг, ніж у голови. Ось чому вам доведеться пройти через спагеттифікацію. Саме так вчені називають процес, коли об'єкт стискається горизонтально і розтягується вертикально, як спагетті, через божевільну гравітацію чорної діри. До речі, про спагетті: що спільного у чорних дірок та італійської вечері? Як тільки ви проходите обрій подій, ви перетворюєтеся на «спагетті», і так як ви там самі по собі, то прямо зараз ви точно відчули б себе там як каннелоні. Так, від цих дивних роздумів навіть їсти захотілося...

Тим часом, якби у вас був товариш із космічної подорожі, який з якоїсь причини не потрапив у чорну дірку, то для нього це виглядало б інакше. Він би побачив, як ви розтягуєтесь і ростете, немов під величезним збільшувальним склом. Чим ближче ви будете знаходитися до краю дірки, тим більше здаватиметься, що ви знаходитесь в уповільненій зйомці. Потім ви замерзнете, і вас оточить полум'я. Ви опинилися б у двох місцях одночасно, живучи різними долями, але це була б тільки одна ваша копія. Саме так чорні дірки вчать нас, що ніщо не реальне. Для різних людей реальність може бути різною.

Деякі вчені вважають, що ми існуємо усередині величезної чорної дірки. Все у Всесвіті почалося з Великого вибуху. Але є теорія, за якою щось було і до цієї події. Щось типу надщільного насіння, в якому було зосереджено всю масу та енергію Всесвіту, і таке ж важке, як мільярд Сонця. Воно було в трильйон разів менше, ніж будь-яка частка, яку може бачити людина. Це насіння могло виникнути усередині чорної дірки. Якщо ви вірите, що існує більше одного Всесвіту, чорні дірки можуть служити дверима між цими всесвітами. Мов корінь, з якого виросли два дерева. Ви не можете бачити чорні дірки, тому що вони не випромінюють жодного світла. Раніше вчені могли визначити їх лише за тим, як вони впливають на те, що їх оточує. Коли понад двісті дослідників у всьому світі працювали разом, їм удалося зробити перші знімки цієї космічної аномалії. Все обладнання, яке вони, об'єднавшись, використовували, має потужність телескопа розміром із Землю!