Артур Миллер - Империя звезд, или Белые карлики и черные дыры

E — это функция Эрнста, величина, используемая в математическом аппарате общей теории относительности.

Орбитальная обсерватория, создание которой было запланировано еще в 1977 году, первоначально называлась Advanced X-ray Astrophysics Facility (AXAF). Новое название было выбрано в честь Чандры. Рентгеновская обсерватория «Чандра» находится на вытянутой эллиптической орбите: ее ближайшая точка от Земли — 9600 километров, а период вращения — 64 часа. Благодаря вытянутости орбиты чувствительные рентгеновские детекторы обсерватории удалены от помех, создаваемых поясами радиации Земли, что позволяет проводить непрерывные наблюдения в течение 55 часов при каждом обороте. Длина обсерватории — 13,5 метров, ширина с развернутыми солнечными панелями — 19,2 метра и вес — более 4 тонн. Сердцем обсерватории является рентгеновский телескоп, собранный из тщательно отполированных зеркал весом около тонны. Зеркала с большой точностью фокусируют рентгеновские лучи в камеру с высоким разрешением. Космический телескоп «Хаббл» и рентгеновская обсерватория «Чандра» часто дополняют друг друга. Телескоп «Хаббл» работает в ближнем инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах, а «Чандра» — в рентгеновском диапазоне. Чтобы получить представление о полном спектре излучения, «Хаббл» и «Чандра» объединяют свои данные с данными радиотелескопа-интерферометра Very Large Array («Очень большой телескоп»), который представляет собой систему из двадцати семи радиотелескопов, расположенных в пустыне в штате Нью-Мексико. «Хаббл», первая большая обсерватория, была выведена на орбиту на космическом корабле «Дискавери» в 1990 году. Следующей была обсерватория «Комптон» (Compton Gamma Ray Observatory), выведенная на орбиту кораблем «Атлантис» в 1991 году. Космический телескоп «Спицер», работающий в инфракрасном диапазоне, был запущен 25 августа 2003 года. Рентгеновская обсерватория «Чандра» часто работает в связке с обсерваторией «ХММ-Ньютон», построенной Европейским космическим агентством (ЕКА) и выведенной на орбиту 10 декабря 1999 года космической ракетой «Ариан-504». Совершенно случайно даты запуска обеих обсерваторий совпали. Задержка с запуском обсерватории «Чандра» возникла из-за аварии «Челленджера» в 1986 году, проблем с зеркалами телескопа «Хаббл» и капризов правительства США, финансирующего программы НАСА. Зная о планах НАСА, агентство ЕКА спроектировало «ХММ-Ньютон» как дополнительное устройство. Регистрирующая аппаратура, созданная для улавливания максимального количества рентгеновских лучей, позволяла проводить более детальные измерения слабых рентгеновских источников, чем обсерватория «Чандра».

Активная галактика — это галактика, излучающая огромное количество радиации и радиоволн; активное галактическое ядро — источник энергии в ее центре, порождающий огромное количество энергии, больше, чем можно объяснить просто результатом ядерных реакций. Квазары — один из видов активной галактики. Другой тип галактик, менее ярких, чем квазары, но проявляющих признаки большой активности в их центрах, — это так называемые сейфертовские галактики, найденные Карлом Сейфертом из Маунт-Вилсоновской обсерватории.

ROSAT (Рентгеновский спутник, названный по имени Конрада Рентгена, открывшего рентгеновские лучи в 1895 году) был запущен 1 июня 1990 года и завершил свою миссию 12 февраля 1999 года.

Хокинг недавно отказался от своего поразительного утверждения, что существование черных дыр нарушает самую фундаментальную теорию — квантовую механику. Согласно квантовой механике, информация может быть недоступной, но вот исчезнуть не может никогда. Любой процесс можно проследить с самого начала, как бы «прокрутить фильм назад». Черные дыры, как предсказывает общая теория относительности, — черные дыры Керра — не обладают никакими физическими параметрами, за исключением массы и спина. Вся информация о том, что попадает в черную дыру, теряется — будь то слоны, автомобили или звезды, — потому что ничто не способно вырваться из нее. Однако, хоть эта информация недоступна, она должна в той или иной форме сохраняться. Проблема возникла, когда Хокинг с помощью уравнений квантовой механики показал, что черные дыры могут испаряться в результате излучения, которое является случайным и не дает ключ к пониманию того, что находится внутри. Он предсказал, что в конечном итоге все черные дыры испарятся вместе с содержащейся в них информацией. Но если они уничтожают информацию, то это разрушает квантовую теорию. Такое заключение Хокинг сделал тридцать лет назад. Теперь он полагает, что горизонт событий на самом деле не образуется никогда, то есть настоящих черных дыр не существует. После испускания некоторой порции Хокингового излучения «черная дыра» открывается и высвобождает поглощенную ранее информацию. Эта теория еще нуждается в дальнейшей разработке.

Самые передовые современные теории астрофизики и физики, например теория струн, предполагают, что помимо общепринятых четырех измерений существует еще семь, то есть всего одиннадцать. Ожидается, что уравнения при переформулировке законов физики более чем в четырех измерениях будут включать в себя уравнения, лежащие в основе таких теорий взаимодействий, как электромагнитное, электрослабое и др. Вот почему о теории с одиннадцатью измерениями говорят как о всеобъемлющей теории, которая может описывать квантовые и гравитационные явления без сингулярности.

Такая сингулярность действительно может возникнуть при коллапсе пространства-времени из-за мощного рентгеновского излучения, исходящего от вещества, поглощаемого с околосветовой скоростью.

Свет долетает от Земли до Стрельца А за двадцать пять лет. Но скорость света — это предельная скорость, с которой могут двигаться лишь объекты с нулевой массой. Космический корабль должен мягко ускоряться в течение длительного периода времени для достижения скорости, близкой к скорости света, чтобы астронавты могли выжить. Максимальное ускорение, которое может выдержать тренированный космонавт, — это примерно 10 g.

Это замедление времени было проверено в эксперименте. Элементарные частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света — например, в космических лучах, — распадаются медленнее, чем неподвижные.