Вселенной рождаются чёрные дыры?
Поговорим об этом подробнее.
Звёздные чёрные дыры — умирающие звёзды
Любуясь красотой звёздного неба, думаешь, что оно, наверное, было таким всегда. Люди, жившие тысячи лет назад, действительно видели эти же звёзды и созвездия. Однако, например, 100 тысяч лет назад созвездия выглядели иначе, а ещё раньше они были совсем другими. Но для нашей Вселенной, существующей миллиарды лет, сотня тысяч лет — лишь краткий миг. Возраст Земли — четыре с половиной миллиарда лет, возраст Солнца — пять миллиардов лет. Есть много звёзд, которые моложе или старше Солнца. Есть много планет во Вселенной, которые намного моложе или старше Земли.
На первый взгляд, всё это не имеет никакого отношения к чёрным дырам. Но только на первый взгляд! Звёзды рождаются, живут и умирают и за время своего существования дают жизнь планетам, а иногда и чёрным дырам. Наше Солнце — вполне взрослая звезда, находящаяся в расцвете сил. К счастью для землян, Солнце прошло лишь половину своего жизненного пути, то есть оно ещё миллиарды лет будет обогревать Землю и другие планеты Солнечной системы.
Но астрономы уже сегодня знают, что ожидает Солнце через миллиарды лет. Оно из жёлтой звёзды, размеры которой не так уж велики по сравнению с гораздо большими звёздами — гигантами и сверхгигантами, превратится в красную звезду-гиганта. В дальнейшем оболочка красного гиганта начнёт медленно отделяться от расположенного в его центре сжавшегося ядра. Удалившись от ядра, эта оболочка превратится в красивую туманность.
Астрономы сфотографировали немало таких туманностей. Эти туманности почти круглой формы, и называют их планетарными. Одна из них — перед тобой. Когда почти такая же туманность отделится от нашего разбухшего Солнца, на месте красного гиганта останется горячий белый карлик размером с Землю. Белых карликов уже много открыто в нашей Галактике. Вещество белого карлика очень необычное. Если бы мы могли наполнить им чайную ложку и взвесить её на Земле, то она весила бы около тонны!
О том, каково будет планетам Солнечной системы, когда Солнце превратится в белого карлика, я расскажу в другой книжке, а сейчас поговорим о судьбе звёзд более тяжёлых, чем Солнце. Что их ждёт в далёком будущем? В конце своей жизни тяжёлая звезда может взорваться, или, как говорят астрономы, вспыхнуть, и на небе появится сверхновая звезда. В результате этого взрыва от звезды останутся очень плотное ядро и удаляющаяся от него оболочка, не похожая на планетарную туманность. Посмотри, например, на фотографию туманности, которую называют Крабовидной.
Благодаря старинным летописям астрономы точно знают, когда произошла вспышка сверхновой звезды, подарившая нам Крабовидную туманность. И не только эту замечательную туманность, но и спрятавшуюся внутри неё крохотную звезду, которая очень быстро вращается вокруг своей оси. Это, конечно, необычная звезда. Такие звёзды называются нейтронными. Они значительно меньше белых карликов и сжаты ещё сильней. Ложечка, наполненная веществом, из которого они состоят, весила бы много миллионов тонн!
При взрывах ещё более тяжёлых звёзд их ядра могут чудовищно сжаться и превратиться в чёрные дыры. Получается, что такие чёрные дыры представляют собой остатки умерших звёзд, поэтому их иногда называют звёздными чёрными дырами.
Чёрные дыры удивительны. Они с необычайной силой притягивают к себе всё, что случайно оказалось поблизости. Из цепких объятий чёрных дыр, как ты уже знаешь, не могут вырваться даже лучи света. Поэтому чёрные дыры — невидимки. Астрономы сейчас упорно ищут звёздные чёрные дыры. В этом им помогают двойные звёзды. Так называются «танцующие» пары звёзд — это когда звезда-спутник кружится вокруг главной звезды.
Представим себе, что одна из звёзд этой пары превратилась в чёрную дыру, которая притягивает к себе потоки частиц вещества второй звезды. Оказывается, это вещество не просто падает на чёрную дыру — оно закручивается вокруг чёрной дыры и при этом сильно нагревается.
Чёрная дыра от этого не перестаёт быть невидимкой, но о том, что она там есть, астрономам будет подсказывать закрученное вокруг неё горячее вещество. Астрономы обнаруживают это вещество с помощью специальных телескопов, установленных на искусственных спутниках Земли. Дальнейшее изучение таких двойных звёзд может подтвердить, что найдена звёздная чёрная дыра.
Сегодня ещё никто из землян не побывал даже на самых близких к Земле планетах, мы до сих пор не летали ни на Марс, ни на Венеру. А астрономы уже пытаются представить себе, каким могло бы стать путешествие к какой-нибудь чёрной дыре! По-моему, к чёрной дыре никто никогда не полетит, потому что вплотную приблизившийся к ней пилот звездолёта будет разорван силами тяготения, как и сам корабль.
И хотя мы вовсе не собираемся лететь к чёрным дырам, попробуем вообразить себе то, что увидели бы мы, наблюдая за полётом с Земли, и что увидел бы космонавт, приблизившись к чёрной дыре на безопасное для него расстояние.
Будем наблюдать за звездолётом, летящим к чёрной дыре, на котором есть передатчик, посылающий нам сигналы. Мы принимаем эти сигналы и замечаем, что они становятся всё слабее и слабее. Понятно, что это происходит из-за того, что звездолёт удаляется от нас. Но вдруг сигналы исчезают совсем. Что случилось с космонавтом, проник ли он внутрь чёрной дыры, мы не знаем.
А с космонавтом, оказывается, пока ничего не случилось. Он продолжает приближаться к ужасному месту в центре чёрной дыры и не подозревает, что мы перестали получать сигналы звездолёта. Причём космонавт не только не волнуется, но даже развлекается, глядя в иллюминатор своего космического корабля. Там, почти как в кино, перед ним пронесётся вся история Вселенной. Может быть, он даже увидит Большой Взрыв, после которого появилась наша Вселенная!
Или увидит, например, как родилось Солнце, как оно стало обычной звездой, потом красным гигантом, а затем и белым карликом… Белым карликом?! Но ведь наше Солнце превратится в белого карлика только через миллиарды лет! Следовательно, космонавту, может быть, удастся заглянуть не только в далёкое прошлое, но и в будущее. Жаль только, что обо всём этом, а также об устройстве чёрной дыры и многом другом, ещё более интересном, мы не узнаем, потому что чёрная дыра не выпустит
