С первых намеков до сегодняшнего дня.
Впервые о чем-то подобном говорили в 1780-х, их предсказала Общая теория относительности Эйнштейна в начале XX века, а свое имя они получили лишь в 1960-х. Эти странные космические монстры втягивают материю в свою бесконечно плотную бездну… но когда-то они считались лишь странной математической загадкой.
По кусочкам астрономы собирали доказательства, что черные дыры действительно существуют, что их притяжение настолько сильно, что даже свет не способен освободиться.
Иллюстрация черной дыры. VCHAL/ISTOCK/GETTY IMAGES PLUS
Больше десятилетия огромная команда ученых работала над проектом создания первого в истории близкого снимка черной дыры. И им это удалось!
Самое время вспомнить весь путь.
1783 — Первые подсказки
Британский священник и видный естествоиспытатель Джон Мичелл говорит о том, что свет не способен перебороть притяжение невероятно массивных объектов.
1915 — Изгиб пространства-времени
Альберт Эйнштейн публикует Общую теорию относительности, в которой описывается, как масса искривляет пространство-время, создавая гравитацию. Его теория в итоге приводит к осознанию, что материю можно “упаковать” в бесконечно искривленные области пространства, окруженные границей — горизонтом событий, — из-за которой ничто не может вырваться. Сегодня такие объекты мы называем черными дырами.
1916 — Решение Шварцшильда
Во время службы в немецкой армии во время Первой мировой войны астроном Карл Шварцшильд публикует решение уравнений Эйнштейна снаружи от одной сферической массы. Сингулярности этого решения — точки, где математика дает бесконечные значения, — стали предвестниками черных дыр.
1939 — Коллапс звезды
Дж. Р. Оппенгеймер и Хартланд Снайдер описывают нечто, что может сформироваться, когда после гравитационного коллапса достаточно большой звезды. Свет звезды в этом процессе будет все сильнее тускнеть, и в итоге наблюдатель будет видеть лишь ее гравитационное поле.
1963 — Квазар
Голландский астроном Мартен Шмидт осознает, что объект, который он посчитал необычной звездой, на самом деле является невероятно ярким далеким объектом. Так он открыл квазар. Сегодня мы знаем, что яркий свет квазара создается огромным диском материи, падающей в гигантскую черную дыру.
1964 — Появляется имя
Впервые в печати используется термин черная дыра. Журналист Энн Ивинг отмечает, что ученые использовали этот термин на встрече Американской ассоциации содействия развития науки. Позже термин станет популярным благодаря физику Джону Уилеру (он же, кстати, ввел термин кротовая нора).
1972 — Сигналы Лебедя X-1
Астрономы осознают, что яркий источник рентгеновских лучей Лебедь X-1 может быть черной дырой, которая активно поглощает материю своей звезды-компаньона. В 1974 году Стивен Хокинг поспорит с Кипом Торном; он убежден, что это не черная дыра. Спор завершился в 1990 году; к тому моменту большинство ученых поддерживало идею, что Лебедь Х-1 — это, скорее всего, черная дыра.
1974 — Монстр Млечного пути
Астрономы Роберт Браун и Брюс Балик открывают радио-волны, идущие из центра Млечного пути. Позже этот источник назовут Стрелец А*. Сегодня считается, что это сверхмассивная черная дыра массой около 4 миллионов солнечных масс. Во Вселенной немало подобных ей.
1974 — Излучение Хокинга
Стивен Хокинг приходит к заключению, что черные дыры не настолько уж черные. От них идет слабый поток частиц, который получит название излучение Хокинга. Отсюда вывод, что черные дыры должны медленно испаряться до полного исчезновения.
1978 — Все внимание к М87
По движению звезд в галактике М87 в более чем 50 миллионах световых лет от Земли ученые делают вывод, что в ее центре лежит сверхмассивная черная дыра в миллиарды раз массивнее Солнца.
1979 — Первая иллюстрация
Астрофизик Жан-Пьер Люмине создает первую в истории иллюстрацию черной дыры, использую один из самых первых компьютеров, тонну вычислений и простую тушь.
2008 — Первые результаты Телескопа горизонта событий
Опубликован первый результат работы Телескопа горизонта событий. Он подтверждает, что в центре Млечного пути лежит черная дыра и даже показывает структуру материи в ее близости.
2012 — Файервол черной дыры
Группа физиков-теоретиков выдвигает гипотезу, что все, что попадает в черную дыру “сгорает” в файерволе. Это способ ответить на вопрос, что происходит с информацией, попадающей в черную дыру. Отсюда родилась масса исследований, попытавшихся разрешить парадокс исчезновения информации в черной дыре.
2016 — Рябь пространства-времени
Впервые удается уловить гравитационные волны. Они произошли от столкновения двух черных дыр.
2019 год, 10 апреля — Первый снимок
Проект Телескоп горизонта событий публикует первый снимок черной дыры, а точнее, силуэт горизонта событий сверхмассивного монстра в центре галактики М87.
Это начало новой главы в исследовании черных дыр.
