7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

Черные дыры остаются одними из самых загадочных объектов в космосе. Сегодня ученые уже умеют фотографировать их «тень», регистрировать столкновения с помощью гравитационных волн и изучать влияние этих гигантов на целые галактики, но многие их свойства до сих пор поражают даже специалистов.

Черные дыры долгое время существовали лишь как математическое следствие общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Однако за последние десятилетия астрономия совершила огромный рывок: сегодня исследователи не только уверенно обнаруживают эти объекты, но и изучают процессы, происходящие буквально на границе горизонта событий. Несмотря на это, черные дыры продолжают оставаться одними из самых загадочных явлений во Вселенной.

Первое изображение черной дыры потребовало телескоп размером с Землю

Исторический снимок черной дыры M87*, опубликованный в 2019 году, стал возможен благодаря проекту Event Horizon Telescope. Вместо одного инструмента ученые объединили сеть радиотелескопов по всей планете, превратив их в виртуальную обсерваторию размером с Землю. На полученном изображении видна не сама черная дыра, а раскаленное вещество, вращающееся вокруг горизонта событий. Позже аналогичным способом удалось получить изображение Стрельца A* — сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики.

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной
Event Horizon TelescopeЧтобы создать это изображение понадобились, буквально, все телескопы планеты Земля.

Самые темные объекты способны создавать самый яркий свет

Черная дыра сама по себе не испускает излучения, однако окружающий ее аккреционный диск способен разогреваться до миллионов градусов. Газ и пыль, падающие внутрь, начинают интенсивно светиться, выделяя колоссальное количество энергии.

Именно так рождаются квазары — объекты, яркость которых настолько велика, что они могут затмевать целые галактики с сотнями миллиардов звезд.

Черные дыры можно обнаружить, даже если их невозможно увидеть

Современные астрономы редко наблюдают черную дыру напрямую. Вместо этого они изучают ее влияние на окружающее пространство. Движение звезд вокруг невидимого массивного объекта, мощное рентгеновское излучение раскаленного газа или гравитационные волны от столкновения двух черных дыр позволяют достаточно точно определить их существование.

Именно благодаря таким методам за последние годы были обнаружены тысячи кандидатов в черные дыры различных типов.

Некоторые струи черных дыр больше целых галактик

Несмотря на то что горизонт событий не позволяет веществу покинуть черную дыру, часть материи за его пределами может выбрасываться в космос в виде релятивистских джетов.

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной
NASAИллюстрация, показывающая анатомию сверхмассивной черной дыры и активного ядра галактики в центре NGC 4151.

Эти струи движутся со скоростью, близкой к скорости света, и способны растягиваться на сотни тысяч и даже миллионы световых лет. В отдельных случаях они оказываются значительно больше самих галактик, в которых расположены.

Черные дыры способны вращаться почти со скоростью света

По мере поглощения газа, пыли или после слияния с другими черными дырами такие объекты получают огромный угловой момент. Некоторые сверхмассивные черные дыры вращаются практически с максимально возможной скоростью, допускаемой общей теорией относительности.

Это вращение буквально «увлекает» пространство-время вокруг себя и, как предполагают ученые, играет важную роль в формировании гигантских джетов.

Большинство черных дыр вовсе не являются космическими пылесосами

Популярная культура часто изображает черные дыры как объекты, непрерывно поглощающие все вокруг. На практике это далеко не так.

Например, Стрелец A* в центре Млечного Пути сегодня находится в сравнительно спокойном состоянии и поглощает очень небольшое количество вещества. Активность черной дыры определяется прежде всего тем, сколько газа и пыли находится рядом с ней.

Даже черные дыры не существуют вечно

В 1970-х годах Стивен Хокинг показал, что квантовые эффекты могут приводить к постепенному испарению черных дыр. Согласно этой теории, они медленно теряют массу, испуская так называемое излучение Хокинга.

Для черной дыры звездной массы этот процесс занял бы около 10⁶⁷ лет — несоизмеримо больше нынешнего возраста Вселенной. Хотя само излучение пока не удалось зарегистрировать экспериментально, идея Хокинга остается одной из важнейших концепций современной теоретической физики и продолжает активно изучаться.

Читайте также

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Чёрные дыры могут разрываться на части: физики нашли условия для их разделения

Чёрные дыры могут разрываться на части: физики нашли условия для их разделения

NASA раскрыло финальный план миссии Artemis III: три ракеты и два лунных корабля

NASA раскрыло финальный план миссии Artemis III: три ракеты и два лунных корабля

Сквозь наше тело каждую секунду проходят миллиарды нейтрино — учёные объяснили, как они помогут раскрыть тайны Вселенной

Сквозь наше тело каждую секунду проходят миллиарды нейтрино — учёные объяснили, как они помогут раскрыть тайны Вселенной

Чёрные дыры тяжелее целых галактик не смогли объяснить загадку тёмной материи

Чёрные дыры тяжелее целых галактик не смогли объяснить загадку тёмной материи

На Луну впервые отправят суперкомпьютер с искусственным интеллектом

На Луну впервые отправят суперкомпьютер с искусственным интеллектом

NASA раскрыло новые сроки высадки астронавтов на Луну: SpaceX и Blue Origin готовят посадочные модули

NASA раскрыло новые сроки высадки астронавтов на Луну: SpaceX и Blue Origin готовят посадочные модули

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA