Черные дыры — то, о чем много говорят и мало знают. Существуют ли они вообще? Чтобы точно ответить на этот вопрос, нам необходимо увидеть хотя бы одну черную дыру, и ученые пытаются найти способ сделать это.
Итак, что такое черная дыра?
Когда очень большая звезда взрывается в конце жизни, ее внутренняя часть сжимается под воздействием собственной гравитации. Через неопределенное время звезда сожмется в бесконечно малую точку — сингулярность, или черную дыру.
В прошлом веке ученые обнаружили доказательства того, что некоторые двойные звезды с интенсивным рентгеновским излучением — на самом деле звезды, сжавшиеся в черные дыры.
Более того, в центрах галактик мы часто находим огромные темные концентрации массы. Это могут быть сверхмассивные версии черных дыр, возможно, появившиеся благодаря слиянию звезд и газовых облаков, которые утонули в центре галактики.
Как на самом деле выглядела бы черная дыра?
Если заглянуть прямо в черную дыру, вы увидите самую темную темноту, которую только можно представить. Но непосредственное окружение черной дыры будет ярким, так как вокруг нее вращаются газы, которые нагреваются до огромной температуры (несколько десятков миллиардов градусов) и начинают излучать ультрафиолетовые и рентгеновские лучи.
Симуляция черной дыры в галактике M87. © Moscibrodzka, Falcke, Shiokawa, Astronomy & Astrophysics, V. 586, p. 15, 2016 | ESA
Ультрагорячие электроны, взаимодействующие с магнитными полями, производят интенсивное радиоизлучение. Таким образом, черные дыры окружены «огненными кольцами», которые излучают свет на разных длинах волн.
Сможем ли мы когда-нибудь увидеть черную дыру? Возможно, да.
В нашей Вселенной есть две относительно близкие сверхмассивные черные дыры, настолько крупные, что их тени можно будет различить при помощи современных технологий.
Одна черная дыра находится в центре Млечного Пути на расстоянии 26 тысяч световых лет. Ее масса в 4 миллиона раз больше массы Солнца. Вторая — в гигантской эллиптической галактике M87 (Мессье 87), ее масса составляет 3–6 миллиардов солнечных масс. Увидеть их — примерно, как увидеть горчичное зернышко в Нью-Йорке из Европы.
Телескоп, который будет способен увидеть эти черные дыры, должен быть в тысячу раз мощнее космического телескопа «Хаббл» и должен быть размером с Атлантический океан. Или это может быть виртуальный телескоп, который будет собирать данные с телескопов, расположенных на различных возвышенностях по всей Земле.
И это
не просто витающая в воздухе идея. Проект
BlackHoleCam уже начал свою работу. Его цель — сделать снимок черной дыры, измерить ее и понять ее астрофизические свойства.
