Черные дыры выглядят совсем не так, как представлялось

Черные дыры обычно изображают либо в виде черных пузырей, либо в виде черных воронок. И тем самым как бы иллюстрируют главное свойство этих загадочных объектов - областей в пространстве-времени Вселенной, гравитация в которых столь велика, что они все в себя засасывают - их не может покинуть даже свет.

На самом деле, черные дыры - а точнее их границы, которые называются горизонтами событий, должны выглядеть иначе. Как же?

Правильное изображение черной дыры обнародовал недавно астроном из Университета Калифорнии в Беркли (University of California, Berkeley) Айман Бин Камруддин (Ayman Bin Kamruddin), представив его на 221-й  встрече Американского астрономического общества (221st meeting of the American Astronomical Society).

Изображение было смоделировано на компьютере, но на основе данных, полученных с помощью радиотелескопов.

Камруддин и его коллеги, которые сейчас работают по проекту "Телескоп горизонт событий"  (Event Horizon Telescope),  уверяют,  что со стороны черная дыра должна быть похожа вовсе не на пузырь, а на полумесяц. И именно так выглядела бы черная дыра Стрелец А в центре нашей галактики, если бы удалось подобраться к ней ближе.

Черная дыра - не воронка Фото: Ayman Bin Kamruddin

Черная дыра и не шар Фото: Ayman Bin Kamruddin

Правильная черная дыра - это полумесяц Фото: Ayman Bin Kamruddin

По мнению астрономов из Беркли, полумесяц получается от того, что вокруг черной дыры вращается и светится газовый диск в виде пончика, край которого засасывается внутрь. Сама черная дыра предстает пятном в центральной части полумесяца.

В рамках проекта  "Телескоп горизонт событий"  исследователи будут накапливать данные, полученные с помощью разных  телескопов, имеющихся в распоряжении по всему миру и на орбите Земли, и пользуясь ими, изображать наблюдаемые объекты.

А В ЭТО ВРЕМЯ

И представления о зрелище, которое открывается из космического корабля, летящего со скоростью света, тоже было ошибочным

В фантастических фильмах космические корабли летают со сверхсветовой скоростью. И чтобы показать стремительный рывок, ведущий в иное пространство, режиссеры используют один и тот же художественный прием, впервые примененный еще в ранних сериях "Звездных войн". Герои дергают за "волшебную ручку", символизирующую управляющий элемент для перехода в режим "овердрайва", и корабль стремительно ускоряется, разгоняясь до скорости света. Звезды, которые сияли за бортом, не просто мелькают при этом, а вытягиваются в линии. Вот эту красивую картину и  подвергли сомнению британские студенты-физики Университета Лестера (University of Leicester). Работу, посвященную научно обоснованному опровержению увиденного в "Звездных войнах" четверо студентов последнего курса - Райли Коннорс, Катя Декстер, Джошуа Аржил и Камерон Скулар (Riley Connors, Katie Dexter, Joshua Argyle, and Cameron Scoular) - опубликовали в университетском журнале Journal of Physics Special Topics. У них в Университета Лестера так заведено - брать какие-нибудь интересные темы, исследовать их и знакомить коллег с  результатами, что весьма полезно для будущих ученых.

Студенты уверяют: Хан Соло, Чубакка, Люк и принцесса Лея, уходящие от погони на своем корабле Millennium Falcon, вместо вытянувшихся в линии звезд увидели бы лишь яркий диск.

При переходе на сверхсветовую скорость звезды не вытянутся в линии Фото: Lucas Film

Как объясняют авторы исследования, все дело в эффекте Доплера - то есть, в изменении частоты и длины волн, вызванным тем, что их приемник - скажем, корабль Millennium Falcon - быстро перемещается. Характерный пример из области акустики: тон сирены автомобиля с мигалкой становится выше, если слушатель  приближается к этому автомобилю с большой скоростью.

Со светом - тоже самое.  Из-за эффекта Доплера частота света  звезд увеличится и сместится из видимого диапазона в рентгеновскую - невидимую для глаз - часть спектра.  Иными словами, звезды словно бы исчезнут. А экипажу потребуется дополнительная защита от рентгеновского излучения - настолько сильным оно будет.

В то же время уменьшится длина микроволнового фонового или так называемого реликтового электромагнитного излучения (Cosmic Microwave Background Radiation) - того, которое осталось во Вселенной после Большого Взрыва. Оно теперь распределено в пространстве более-менее равномерно.

Фоновое излучение, наоборот, станет видимым для наблюдателей, находящихся на разгоняющемся до скорости света корабле. Предстанет тем  самым светлым диском, затухающим по краям.

Вместо звезд появится яркий диск Фото: University of Leicester

- Надеюсь, что создатели фильмов теперь будут правильно изображать процесс разгона космических кораблей, - говорит 21-летняя Катя Декстер. - Если захотят, конечно.