Александр Никонов - Астрономия на пальцах.

То есть диаметры черных дыр, оставшихся после взрыва массивных звезд, довольно компактны!

Кстати говоря, радиус в который нужно упихать-уплотнить объект, чтобы он стал черной дырой, называется гравитационным радиусом. Для Земли гравитационный радиус составляет порядка 1 сантиметра. Ясно, что своего тяготения у нашей крошки не хватит, чтобы так сжаться: слишком уж легонькая она у нас.

Мы в этой книге говорим о вещах, которые трудно или попросту невозможно себе представить: об объектах невообразимо маленького размера – протонах, электронах, нейтронах, – и об объектах и расстояниях столь же невообразимо огромных – галактиках, мегапарсеках, гиперновых вспышках.

Но все познается в сравнении. Поэтому данный раздел будет специально посвящен сравнениям, дабы величие и удивительность Вселенной предстали перед вашим внутренним взором во всем своем великолепии.

В нашей Солнечной системе самой большой планетой является Юпитер. Если диаметр Земли почти 13 тысяч километров, то диаметр Юпитера – 143 тысячи км. Две трети всей планетарной массы в Солнечной системе – это Юпитер. В нем могло бы поместиться 1300 таких планет, как Земля.

Диаметр Солнца составляет почти 1 400 000 км. Внутри Солнца могут поместиться миллионы таких планет, как Земля. Настоящий гигант! 99,8 % массы Солнечной системы сосредоточены в Солнце. А из 0,2 % оставшегося материала сделались планеты (причем 70 % планетарной массы, как мы уже знаем, пришлось на Юпитер).

Температура солнечной поверхности составляет примерно 6000 градусов по Цельсию, а внутри Солнца, где идут термоядерные реакции, температура достигает 20 миллионов градусов. Каждую секунду Солнце теряет 4 миллиона тонн своей массы, они улетают в виде излучения. Это и есть дефект массы от ежесекундного превращения 700 миллионов тонн водорода в 696 тонн гелия.

Но мы помним, что Солнце относится к классу желтых карликов, что более чем прозрачно намекает на весьма скромные габариты нашей звездули. Бывают звезды в 10, 20, 30 раз тяжелее Солнца. Да, они все плохо кончают, как мы теперь знаем, но ведь и Солнышко наше не бессмертно, просто пыхнет оно не так эффектно в конце своего жизненного пути. Однако, с точки зрения пополнения звездного зоопарка, любопытно было бы поискать во Вселенной самых больших «зверей».

Для начала давайте посмотрим четыре рисунка ниже. Там сравнительные величины разных звезд. Художнику пришлось сделать несколько рисунков в разных масштабах, в противном случае невозможно было бы нарисовать на странице или самый большой или самый маленький объект.

Сравнительные размеры некоторых звезд. Обратите внимание, на каждом следующем рисунке самым маленьким кружком указана та звезда, которая на прежнем рисунке была самой большой. Иначе вы бы просто не разглядели Солнца и тем более красного карлика Волк-359 уже на втором рисунке.

Раньше астрономы полагали, что звезд тяжелее Солнца более чем в 150 раз быть не может. Однако не так уж давно в галактике Большое Магелланово облако была найдена звезда, масса которой превышает солнечную в 265 раз! Своего названия у звезды нет, только некрасивый номер – R136a1. Причем по тому, как интенсивно звезда теряет массу, ученые установили, что при рождении она была аж в 320 раз тяжелее Солнца. Скорее всего такие гиганты получаются при слиянии нескольких близко расположенных звезд.

Яркость этого монстра почти в 9 миллионов раз превышает яркость Солнца. Если бы у нас стояла задача запустить вокруг этого чудовища Землю так, чтобы на ней была возможна жизнь, то орбита Земли была бы в 3000 раз дальше от R136a1, чем от Солнца. Но лучше бы вам этого не делать и поискать звезды поскромнее и поспокойнее, потому что R136a1 – будущая гиперновая и может лопнуть практически в любой момент. Просто счастье, что этот перегретый паровоз находится не в нашей галактике!

Однако во Вселенной существуют и другие гигантские светящиеся объекты. Они настолько огромны и так ярки, что их даже звездами не называют. Они были открыты в середине прошлого века и названы квазарами.

Квазар сияет как целая галактика, то есть он один выделяет энергии как сотни миллиардов звезд! При этом размерами не превышает нашу Солнечную систему. То есть штука, конечно, достаточной крупная, больше любых, самых крупных звезд, но все же достаточно компактная – по сравнению с размерами целой галактики, квазар просто крошка, песчинка, пылинка! И вот такая «пылинка» светит мощнее целой галактики, а то и нескольких, например, квазар S50014+81 излучает свет в 60 000 раз мощнее, чем весь Млечный Путь! Невероятно! Но факт…

Что представляют из себя эти удивительные квазары, пока точно неизвестно. Ясно только, что это самые древние объекты нашего мира. Это ясно из того, что все открытые квазары находятся очень далеко, буквально «на краю Вселенной». То есть свет от них к нам идет миллиарды лет, и мы сейчас видим квазары, какими они были миллиарды лет тому назад, то есть на заре Вселенной (а возраст Вселенной, кстати, 13,7 миллиарда лет). Поэтому правильнее про квазары было бы сказать не «находятся», а «находились».

Предполагается, что квазары – это ядра молодых галактик. То есть квазар представляет из себя гигантскую черную дыру, которая активно всасывает в себя вещество – водород, гелий. Летя под действием сверхмощного поля тяготения к этой адской черной дыре, вещество, прежде, чем кануть в ней безвозвратно, успевает приобрести огромную скорость и разогреться. Отсюда и излучение.

То есть сама черная дыра, как мы уже и говорили, ничего из себя излучить не может. Она – черный вселенский пылесос, только втягивающий в себя и убивающий все, что попадает в пределы ее гравитации. Но прежде чем пропасть в черном небытии, вещество успевает издать последний вопль ужаса. Который пораженные астрономы и фиксируют в виде необыкновенно мощного излучения во всех диапазонах. Это крик убиваемой материи.

Когда все окрестное вещество поджирается сверхмассивной черной дырой, процесс катастрофического излучения подуспокаивается. И еще какое-то время бывший квазар светит с меньшей интенсивностью, доедая остатки вещества вокруг себя. Тогда он называется активным ядром молодой галактики, которое светит сильно, но не так ярко, как квазар. Ну а потом, когда в пределах досягаемости вещества уже не остается, свечение вокруг дыры гаснет. Черная дыра затаилась, как паук в ожидании случайной мошки.

Такие гигантские молчащие черные дыры существуют в центрах многих галактик. В том числе и в нашей. Нужно только понимать, что бывают разные черные дыры: есть черные дыры, оставшиеся на месте взорвавшихся звезд, и они довольно компактны. А бывают гигантские, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, оставшиеся со времен формирования Вселенной, когда огромные массивы газа только-только начинали свою гравитационную концентрацию. Тогда из сравнительно небольших сгустков получались обычные звезды, из огромных массивов вещества получались гигантские и быстро сгорающие звезды, а также супергигантские звездоподобные газовые массивы, сразу превратившиеся в сливающиеся друг с другом черные дыры, ставшие центрами формирования галактик. Сначала они были жадно поглощающими вещество квазарами, потом – активными ядрами галактик, а теперь – просто тихими черными дырами. И вокруг этих супердыр нынче кружатся миллиарды звезд, составляющих галактику. Масса этих черных дыр может составлять от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца. Скажем, черная дыра в серединке галактики NGC 488 весит как 20 миллиардов Солнц! И если черные дыры, оставшиеся после взрыва сверхновых довольно компактны, то эта старинная черная дырища так велика, что в нее уместились бы полтора десятка Солнечных систем.