Читать книгу "Астрономия на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов"

Что представляют из себя эти удивительные квазары, пока точно неизвестно. Ясно только, что это самые древние объекты нашего мира. Это ясно из того, что все открытые квазары находятся очень далеко, буквально «на краю Вселенной». То есть свет от них к нам идет миллиарды лет, и мы сейчас видим квазары, какими они были миллиарды лет тому назад, то есть на заре Вселенной (а возраст Вселенной, кстати, 13,7 миллиарда лет). Поэтому правильнее про квазары было бы сказать не «находятся», а «находились».

Предполагается, что квазары – это ядра молодых галактик. То есть квазар представляет из себя гигантскую черную дыру, которая активно всасывает в себя вещество – водород, гелий. Летя под действием сверхмощного поля тяготения к этой адской черной дыре, вещество, прежде, чем кануть в ней безвозвратно, успевает приобрести огромную скорость и разогреться. Отсюда и излучение.

То есть сама черная дыра, как мы уже и говорили, ничего из себя излучить не может. Она – черный вселенский пылесос, только втягивающий в себя и убивающий все, что попадает в пределы ее гравитации. Но прежде чем пропасть в черном небытии, вещество успевает издать последний вопль ужаса. Который пораженные астрономы и фиксируют в виде необыкновенно мощного излучения во всех диапазонах. Это крик убиваемой материи.

Когда все окрестное вещество поджирается сверхмассивной черной дырой, процесс катастрофического излучения подуспокаивается. И еще какое-то время бывший квазар светит с меньшей интенсивностью, доедая остатки вещества вокруг себя. Тогда он называется активным ядром молодой галактики, которое светит сильно, но не так ярко, как квазар. Ну а потом, когда в пределах досягаемости вещества уже не остается, свечение вокруг дыры гаснет. Черная дыра затаилась, как паук в ожидании случайной мошки.

Такие гигантские молчащие черные дыры существуют в центрах многих галактик. В том числе и в нашей. Нужно только понимать, что бывают разные черные дыры: есть черные дыры, оставшиеся на месте взорвавшихся звезд, и они довольно компактны. А бывают гигантские, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, оставшиеся со времен формирования Вселенной, когда огромные массивы газа только-только начинали свою гравитационную концентрацию. Тогда из сравнительно небольших сгустков получались обычные звезды, из огромных массивов вещества получались гигантские и быстро сгорающие звезды, а также супергигантские звездоподобные газовые массивы, сразу превратившиеся в сливающиеся друг с другом черные дыры, ставшие центрами формирования галактик. Сначала они были жадно поглощающими вещество квазарами, потом – активными ядрами галактик, а теперь – просто тихими черными дырами. И вокруг этих супердыр нынче кружатся миллиарды звезд, составляющих галактику. Масса этих черных дыр может составлять от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца. Скажем, черная дыра в серединке галактики NGC 488 весит как 20 миллиардов Солнц! И если черные дыры, оставшиеся после взрыва сверхновых довольно компактны, то эта старинная черная дырища так велика, что в нее уместились бы полтора десятка Солнечных систем.

Часто возникает вопрос: а что будет, если нырнуть в черную дыру? Понятно, что обратно не выберешься, но, быть может, можно вынырнуть в другой, параллельной Вселенной? Действительно, есть такая теория, что внутри себя черная дыра выворачивается в другую Вселенную и там выглядит белой дырой. Белыми дырами называют гипотетические объекты, которые, в отличие от черных дыр, не всасывают в себя беспрестанно вещество и излучение, а, напротив, беспрестанно его извергают. В нашей Вселенной никаких таких белых дыр пока не обнаружено, они остаются выдумкой кабинетных ученых, но вдруг они все же существуют и являются «оборотной стороной» наших черных дыр, просто находятся в параллельных мирах? Правда, проверить сию гипотезу нельзя, поскольку эти гипотетические Вселенные ограждены от нас горизонтами событий, и информацию оттуда никоим образом получить невозможно.

Поэтому мы сейчас эти научные спекуляции обсуждать не будем, а ответим на вопрос, что будет с любопытным мальчиком, который захочет нырнуть в черную дыру и посмотреть, чего там происходит.

Начнем ответ с более легкого объекта – с белого карлика или нейтронной звезды. Что вам больше нравится в качестве орудия самоубийства? Давайте возьмем нейтронную звезду – по сути гигантское атомное ядро диаметром в пару десятков километров. Напомню: это все, что осталось от гигантской сверхновой после взрыва – вещество чудовищной плотности и с чудовищной силой притяжения.

Итак, пытливый мальчик вниз головой кидается в эту звезду. Так как мальчик имеет некую длину, одни части мальчика будут ближе к звезде (голова), а другие части мальчика – дальше (ботинки). А поскольку чем ближе к звезде, тем сильнее сила притяжения, головенка безрассудного мальчика будет притягиваться сильнее, чем ботинки, то есть она будет лететь к звезде быстрее мальчиковых ног. По сути, мальчика, начиная с головы, вытянет в длинную макаронину. Этот эффект вытягивания мальчиков в макаронины называется действием приливных сил. Приливные силы от Луны, которые действуют на Землю, вызывают в земных океанах приливы и отливы. Вот примерно то же самое, только в совершенно карикатурных масштабах случится с нашим мальчиком – приливные силы, начав вытягивать его с головы, просто разорвут глупого героя, а когда остатки несчастного коснутся поверхности звезды, электроны мальчика вдавит в его протоны, и мальчик превратится в нейтронную пасту, которую равномерно размажет по поверхности нейтронного шара.

В общем, падение мальчика вниз головой на звезду будет напоминать выдавливание тюбика с зубной пастой. Сначала – длинная макаронина, а потом размазывание. Прелестно!

Так, одного мальчика мы уже истратили. Теперь берем другого и кидаем в черную дыру – интересно же, что будет! А будет примерно то же самое. Сначала его «отмакаронит» приливными силами, а потом разберет на элементарные частицы, которые канут в черном небытии сингулярности. Но мы этого уже не увидим.

Или увидим?

Это зависит от величины черной дыры, в которую затянуло наш объект. Если мальчик падает в черную дыру, оставшуюся после взрыва массивной сверхновой, то есть дыра эта сравнительно невелика по размерам, его разорвет еще до достижения горизонта событий. Например, если черная дыра образовалась из звезды массой в 10 Солнц и ее радиус Шварцшильда составляет 30 км, мальчика превратят в макаронину и разорвут приливные силы на расстоянии 300 км от горизонта событий. То есть мы сполна насладимся этим печальным зрелищем отмакаронивания или, говоря на европейский манер, спагеттификации.

Но если мы имеем дело со старой заслуженной черной дырой размером эдак в десять тысяч солнечных масс, то ее радиус Шварцшильда будет равен 30 тысячам километров. А вот приливные силы начнут деформировать и разрывать объект намного ближе к звезде, то есть уже после того, как мальчик пролетит за горизонт событий. Таким образом, в этом случае мальчик пролетит за горизонт событий живым и здоровым, даже не заметив этого. Его раздавит уже потом, но мы этого уже не увидим, так как свет из-за горизонта событий до нас никак дойти не может. Да и сам мальчик своего ужасного конца не увидит, ибо у него вылезут глаза на лоб.