Владимир Ацюковский - ЗНАК ВОПРОСА 1997 № 03

Находится она в самом центре галактики; ее масса скорее всего пропорциональна массе всех остальных галактических объектов.

Кроме того, ученые нашли, что существует четкая граница, окружающая кольцом черную дыру. Мчащийся вихрь вещества может по пути растерять какие-то частицы, но что попало уже за эту границу, назад не вырвется. Граница называется горизонтом событий, поскольку за ним уже никакие события не прослеживаются, как их не видно и за обычным горизонтом.

Границу обнаружила группа исследователей из Смитсоновского центра в Кембридже, штат Массачусетс. Рамаш Нараян, глава группы, считает данное открытие неопровержимым доказательством черных дыр.

Его уверенность передалась другим исследователям, что даже привело к такому казусу. «Все свое имущество я еще не готов прозакладывать в споре, что черные дыры существуют в действительности, — заявил недавно на научной конференции Дуглас Ричстоун, астрофизик из Мичиганского университета, — но машину уже готов заложить. И поверьте, это очень хороший автомобиль…» А между тем за Ричстоуном издавна ходила слава самого консервативного астрофизика Западного полушария.

Сегодня ученым стало ясно, что черные дыры бывают по меньшей мере двух сортов — звездные и галактические.

Звездные — это те, что поменьше; формируется такая дыра после того, как гигантская звезда, раз в 50 массивнее Солнца, исчерпает свое топливо и, сбросив оболочку, сжимается в шар диаметром 15–20 км. В большинстве случаев в результате такого коллапса образуется очень плотная нейтронная звезда. Но иногда получается и черная дыра, одиноко летящая в межзвездном пространстве и поглощающая все, что ни попадется на пути, — газ, пыль, обломки астероидов и планет… Увидеть ее, как мы уже говорили, нельзя; дыру можно только смоделировать на компьютере.

Однако некоторые черные дыры звездного размера все же обнаруживают себя, поскольку существуют как часть двойной системы, имея в качестве компаньонки обычную звезду. И видя, как со звезды слетает и исчезает невесть куда часть материи, астрономы начинают подозревать неладное.

Недавно, например, исследователи обнаружили подобную пару, известную ранее как объект В 404 CLJ. Оказалось, что некий спиралеобразный диск, едва заметный в рентгеновском излучении, отсасывает из соседней звезды газ и прямо на глазах изумленных исследователей приканчивает ее. И звезда скрывается за горизонтом, откуда нет возврата….

Гигантские черные дыры — в миллионы и миллиарды раз массивнее звездных каннибалов — находятся в самом центре галактик. Это свидетели почти всей истории Вселенной.

Три года назад телескоп «Хаббл» собрал неоспоримые свидетельства существования такой дыры в галактике М 87. Газовый поток втягивался в воронку и закручивался уже на расстоянии 500 световых лет от роковой черты. Перед самым падением в дыру газ, сильно ионизируясь, выпускал струю электронов, закручивающихся со скоростью света в исполинскую спираль.

Такая же картина предстала перед взором астрономов и в нашей собственной галактике — в центре Млечного Пути, а также еще в двух галактиках созвездия Льва и в одном из созвездия Девы.

Всего к настоящему времени обнаружено И галактических черных дыр, чья масса варьируется от 2 млн. до 1 млрд, солнечных масс. И чем массивнее, мощнее черная дыра, тем с большей скоростью мчатся в ее ненасытную пасть близлежащие звезды и прочие космические объекты.

Конечно, десятка галактик еще мало для обобщения. Поэтому ученые взяли еще 15 галактик, где пока не видно ни подозрительных воронок, ни газовых спиралей, но где можно обнаружить такие скорости полета межзвездного газа, которые типичны для тех 11 галактик, где черные дыры обнаружены уже однозначно.

И компьютерное моделирование показало, что в 14 из 15 таких галактик тоже вполне возможно существование черных дыр, мощность которых целиком зависит от размеров самой галактики.

Ричстоун убежден, что черная дыра самым тесным образом связана с эволюцией галактики. Есть связь и с жизнью квазаров. Для последних она является источником энергии, которую тот затем с непостижимой роскошью разбрасывает по Вселенной. Но как связаны между собой оба этих объекта, пока еще непонятно.

Квазары — самые далекие от нас и старые объекты Вселенной. Они также самые яркие, поскольку излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики. Откуда они берут энергию? Об этом ученые долгое время не могли догадаться. Ныне некоторые косвенные данные показывают, что топливо для своей деятельности квазары получают от черных дыр.

Как они его извлекают — пока еще неясно. «Одна надежда — на компьютерное моделирование», — полагает Скотт Тремейн из Канадского института теоретической астрофизики в Торонто.

Без компьютерного моделирования исследование черных дыр попросту немыслимо. Именно оно помогло понять суть измерений, проведенных японо-американским спутником ISH, когда тот обнаружил две звезды, вращающиеся одна вокруг другой и оказавшиеся затем черной дырой и ее жертвой.

Моделирование же легло и в основу понятия «горизонт события», предсказанного общей теорией относительности. Когда нагревающиеся до высочайшей температуры газы исчезают за этим горизонтом, они уносят с собой огромное количество тепловой энергии. Об этих исчезающих газах можно судить лишь по тусклому пятнышку, появляющемуся в рентгеновской части спектра. Все остальные подробности о поведении черной дыры и поглощаемой ею материи сообщает ученым компьютерная модель.

«Она наглядно показывает нам, как гибнут большие звезды, — говорит Тремейн. — До сих пор мы знали лишь, как они рождаются. Когда мы полностью разберемся в черных дырах, мы поймем и происхождение Вселенной, и всю ее историю…»

Именно ответу на такой вопрос и посвящен специализированный научно-популярный журнал «Звездочет». Ну а кроме того, из очередного номера можно узнать самые последние новости астрономии, обменяться опытом устройства домашней обсерватории, разузнать побольше о характеристиках специализированных черно-белых и цветных фотопленок, применяемых для фотографирования звезд и иных астрономических объектов, где их можно купить…

— Алексей Дмитриевич, а вам не кажется, что вы взялись, вопреки совету Козьмы Пруткова, объять необъятное? — однако такой вопрос нашего гостя, главного редактора А. Д. Сельянова, ничуть не смутил:

— Конечно, в одном номере сделать это невозможно. Но если заниматься этим из года в год…