Александр Волков - 100 великих загадок астрономии

Эти области космоса, пополняющие его все новой материей, и называются белыми дырами. Или, как гласит определение, белые дыры – это черные дыры, которые вращаются в направлении, противоположном по отношению к оси времени.

Самой большой белой дырой была наша Вселенная в момент Большого взрыва, когда из крохотной точки, словно из атрибута фокусника, появилось бесконечное количество материи, из которой образовались звезды, галактики, планеты, черные дыры, белые дыры…

Так, может быть, белые дыры связывают наш мир с другой, нарождающейся Вселенной? И все, что в нашем мире скатилось в непроясненную бездну черной дыры, возникает в другом мире, родившемся из белой дыры – этой лопнувшей «почки», «взорвавшейся почки»? Белые дыры – это прямая дорога в параллельные Вселенные? Или в другие измерения?

Итак, если оба направления стрелы времени для Вселенной равнозначны, то тогда должно существовать столько же белых дыр, сколько и черных. Белые дыры, убежден американский космолог Блейк Темпл, разбросаны по всему космосу. Некоторые физики сравнивают их с вулканами, извергающими материю, поглощенную черными дырами. В чем-то они напоминают зоны спрединга – зоны разрастания земной коры, откуда изливается базальтовая лава. Существование таких зон – важная часть новой глобальной тектоники, то есть теории движения литосферных плит. В одних районах планеты вещество Земли проваливается в ее недра, словно в тартарары, в других районах – извергается вновь. Не правда ли, этот механизм, движущий континенты, напоминает ту самую астрономическую махину, как она представляется, например, исследователям из Калифорнийского университета?

Однако все это – лишь досужие разговоры. Результат теоретических расчетов, математических моделей. Пока ученые ничего не могут сказать о том, существуют ли действительно белые дыры, или же это – лишь плод увлеченного ума. Астрономы никогда не наблюдали подобные объекты, но, с их точки зрения, они не могут не существовать. Так есть ли они, эти белые дыры, давно открытые на кончике математического пера?

Первую необычайно мощную гамма-вспышку зарегистрировали 2 июля 1967 года американские спутники «Vela 4A и B», которые следили за незаконными испытаниями атомного оружия на территории СССР. Впоследствии вспышки иногда повторялись. Но лишь в 1973 году ученые из Лос-Аламосской лаборатории убедились в том, что потоки гамма-лучей приходят из глубин космоса.

Поначалу эти события казались редкими: за десять лет наблюдений удалось заметить около семидесяти вспышек. Однако скудная статистика объяснялась «слепотой» наших приборов. Потоки гамма-лучей не могут проникнуть сквозь атмосферу Земли, поэтому обнаружить их можно только с помощью космических аппаратов.

Всерьез ученые занялись гамма-вспышками лишь после запуска в космос в 1991 году Комптоновской обсерватории. Тогда их феномен был открыт фактически заново. Первоначально ведь полагали, что источники вспышек находятся где-то в Млечном Пути. Трудно было поверить в то, что столь мощные потоки излучения приходят из отдаленных галактик. Однако источники вспышек так равномерно распределялись по всему небосводу, что ученым пришлось согласиться: речь идет о каких-то загадочных событиях, которые происходят далеко за пределами нашей Галактики.

Распределение по небесной сфере всех гамма-вспышек

В 1997 году рентгеновский спутник «BeppoSAX» впервые зарегистрировал отголосок гамма-вспышки в рентгеновском диапазоне. Благодаря этому удалось определить точное расстояние до того места, где она произошла. Это была одна из дальних галактик.

К этому времени астрономы регистрировали вспышки ежедневно: порой по три раза на дню в различных уголках Вселенной случались эти таинственные катастрофы. Их яркость была в миллиарды миллиардов раз выше, чем яркость Солнца. Особенно грозной оказалась январская вспышка 1999 года; ее источник был в 1019 раз мощнее Солнца!

Что порождает такие вспышки? Что дает им энергию? Их природа, несомненно, различна. Одни из них длятся от 0,01 до 2 секунд, другие – от 2 до 1000 секунд. При коротких вспышках выделяется от 1041 до 1043 джоулей энергии, а при длинных – от 1044 до 1046 джоулей!

Чаще всего астрономы связывают эти «странные маяки», зажигаемые на краю мироздания, с нейтронными звездами. Возможно, эти жуткие молнии вспыхивают, когда нейтронная звезда исчезает в чреве огромной черной дыры. Проваливаясь в бездну, она на долю секунды бросает последний луч, удивительным заревом освещая Вселенную. А может быть, эти короткие вспышки возникают, когда две нейтронные звезды, неосторожно сблизившись, сливаются друг с другом? Какое-то время астрономы думали, что источниками наиболее коротких вспышек могут быть магнитары. Однако, судя по дальнейшим наблюдениям, эта гипотеза, вероятно, является ошибочной.

Что же касается длинных вспышек, то их связывают с новым классом взрывающихся звезд, о котором астрономы много говорят в последнее время, – с «гиперновыми» звездами, живущими всего несколько миллионов лет. Их взрывы – самые грандиозные события в космосе со времен Большого взрыва. Они происходят, когда громадные звезды, чья масса в 20–30 раз и более превышает массу нашего Солнца, израсходуют свое топливо и превратятся в быстро вращающуюся черную дыру, окруженную диском из остатков вещества. Тогда вдоль оси вращения звезды в космос устремляется мощный поток гамма-излучения. В этот момент выделяется гораздо больше энергии, чем при взрывах сверхновых.

Есть и другие, более спорные гипотезы. По некоторым предположениям, гамма-вспышки связаны с темным веществом, из которого состоит значительная часть Вселенной. Как пишет на страницах журнала «В мире науки» российский астроном С.И. Блинников, «если бы оказалось, что пространственное распределение гамма-всплесков в галактиках согласуется с распределением не какого-то типа звезд, а именно темного вещества, это позволило бы пролить свет как на происхождение самих гамма-всплесков, так и на природу невидимого вещества».

Некоторые ученые даже полагают, что эти молнии рождаются, когда вещество сталкивается с антивеществом. Возможно, где-то существуют «зеркальные миры», сложенные из антивещества. Во всяком случае, популярная у физиков «теория струн» допускает это. При встрече потоков вещества и антивещества – а где им встречаться, как не на краю мироздания? – происходит мгновенная аннигиляция. Она сопровождается мощными выбросами гамма-лучей.