Сверхмассивная чорная дзірка ў цэнтры Млечнага Шляху. Сверхмассивная чорная дзірка ў квазараў OJ 287

Зусім нядаўна навуцы стала дакладна вядома, што ж такое чорная дзірка. Але як толькі навукоўцы разабраліся з гэтым феноменам Сусвету, на іх зваліўся новы, куды больш складаны і заблытаны: сверхмассивная чорная дзірка, якую і чорнай-то не назавеш, а хутчэй асляпляльна белай. Чаму? А таму, што менавіта такое вызначэнне далі цэнтру кожнай галактыкі, які свеціцца і ззяе. Але варта туды патрапіць, і акрамя чарноцця, нічога не застаецца. Што ж гэта за галаваломка такая?

Памятка аб чорных дзюрах

Дакладна вядома, што простая чорная дзірка - гэта некалі святло зорак. На пэўным этапе існавання яе гравітацыйныя сілы сталі надмерна павялічвацца, пры гэтым радыус заставаўся ранейшым. Калі раней зорку "распірала", і яна расла, то зараз сілы, сканцэнтраваныя ў яе ядры, пачалі прыцягваць да сабе ўсе астатнія складнікі. Яе краю "завальваюцца" на цэнтр, утвараючы неверагоднай сілы калапс, які і становіцца чорнай дзіркай. Такія «былыя зоркі» ужо не свецяць, а з'яўляюцца абсалютна вонкава незаўважнымі аб'ектамі Сусвету. Але яны вельмі адчувальныя, так як паглынаюць літаральна ўсё, што трапляе ў іх гравітацыйны радыус. Невядома, што крыецца за такім гарызонтам падзей. Зыходзячы з фактаў, любое цела гэтак велізарная гравітацыя літаральна раздушыць. Аднак у апошні час не толькі паэты, але і навукоўцы прытрымліваюцца думкі пра тое, што гэта могуць быць своеасаблівыя касмічныя тунэлі для падарожжаў на вялікія адлегласці.

Што ж такое квазара

Падобнымі ўласцівасцямі валодае сверхмассивная чорная дзірка, іншымі словамі, квазара. Гэта ядро галактыкі, у якога ёсць звышмагутнае гравітацыйнае поле, якое існуе за кошт сваёй масы (мільёны або мільярды мас Сонца). Прынцып фарміравання сверхмассивных чорных дзюр пакуль устанавіць не ўдалося. Паводле адной версіі, прычынай такога калапсу служаць занадта сціснутыя газавыя аблокі, газ у якіх гранічна разраджаны, а тэмпература неверагодна высокая. Другая версія - гэта прырашчэнне мас розных малых чорных дзюр, зорак і аблокаў да адзінага гравітацыйным цэнтру.

Наша галактыка

Сверхмассивная чорная дзірка ў цэнтры Млечнага Шляху не ўваходзіць у разрад самых магутных. Справа ў тым, што сама галактыка мае спіралепадобную структуру, што, у сваю чаргу, прымушае ўсіх яе ўдзельнікаў знаходзіцца ў пастаянным і досыць хуткім руху. Такім чынам, гравітацыйныя сілы, якія маглі б быць сканцэнтраваны выключна ў квазараў, як бы рассейваюцца, і ад краю да ядра павялічваюцца раўнамерна. Нескладана здагадацца, што справы ў эліптычных або, скажам, няправільных галактыках, ідуць процілеглым чынам. На «ўскраінах» прастору вельмі разраджаны, планеты і зоркі практычна не рухаюцца. А вось у самім квазараў жыццё літаральна б'е ключом.

Параметры квазара Млечнага Шляху

Выкарыстоўваючы метад радиоинтерферометрии, даследчыкі змаглі разлічыць масу сверхмассивной чорнай дзіркі, яе радыус і гравітацыйную сілу. Як было адзначана вышэй, наш квазара цьмяны, супермагутныя яго назваць цяжка, але нават самі астраномы не чакалі, што сапраўдныя вынікі будуць такімі. Такім чынам, Стралец А * (так названа ядро) прыраўноўваецца да чатырох мільёнам сонечных мас. Больш за тое, па відавочным дадзеных, гэтая чорная дзірка нават не паглынае матэрыю, а аб'екты, якія знаходзяцца ў яе асяроддзі, не награваюцца. Таксама быў прыкмечаны цікавы факт: квазара літаральна патанае ў газавых аблоках, матэрыя якіх вельмі разряжена. Магчыма, у цяперашні час толькі пачынаецца эвалюцыя сверхмассивной чорнай дзіркі нашай галактыкі, і праз мільярды гадоў яна стане сапраўдным гігантам, які будзе прыцягваць не толькі планетарныя сістэмы, але і іншыя, больш дробныя зорныя навалы.

Наколькі малой ні была б маса нашага квазара, больш за ўсё навукоўцаў пабіў яго радыус. Тэарэтычна такое адлегласць можна пераадолець за некалькі гадоў на адным з сучасных касмічных караблёў. Памеры сверхмассивной чорнай дзіркі трохі перавышаюць сярэдняе адлегласць ад Зямлі да Сонца, а менавіта складаюць 1,2 астранамічныя адзінкі. Гравітацыйны радыус гэтага квазара ў 10 разоў менш асноўнага дыяметра. Пры такіх паказчыках, натуральна, матэрыя проста не зможа сингулировать да таго часу, пакуль непасрэдна не перасячэ гарызонт падзей.

парадаксальныя факты

Галактыка Млечны Шлях ставіцца да разраду маладых і новых зорных навал. Пра гэта сведчыць не толькі яе ўзрост, параметры і становішча на вядомай чалавеку карце космасу, але і магутнасць, якой валодае яе сверхмассивная чорная дзірка. Аднак, як аказалася, «смешныя» зьвестак можа мець не толькі маладыя касмічныя аб'екты. Мноства квазараў, якія валодаюць неверагоднай магутнасцю і гравітацыяй, здзіўляюць сваімі ўласцівасцямі:

• Звычайнае паветра часцяком мае вялікую шчыльнасць, чым сверхмассивные чорныя дзіркі.
• Трапляючы на гарызонт падзей, цела не будзе адчуваць прыліўных сіл. Справа ў тым, што цэнтр сінгулярнасці знаходзіцца досыць глыбока, і каб дасягнуць яго, прыйдзецца прарабіць доўгі шлях, нават не падазраючы, што зваротнай дарогі ўжо не будзе.

Гіганты нашай Сусвету

Адным з самых аб'ёмных і старых аб'ектаў у космасе з'яўляецца сверхмассивная чорная дзірка ў квазараў OJ 287. Гэта цэлая лацертида, размешчаная ў сузор'і Рака, якая, дарэчы, вельмі дрэнна бачная з Зямлі. У яе аснове ляжыць падвойная сістэма чорных дзюр, такім чынам, маецца два гарызонту падзей і дзве кропкі сінгулярнасці. Большы аб'ект мае масу 18 мільярдаў мас Сонца, амаль як у невялікі паўнавартаснай галактыкі. Гэты кампаньён статычны, круцяцца толькі аб'екты, якія трапляюць у яго гравітацыйны радыус. Меншая сістэма важыць 100 мільёнаў мас Сонца, а таксама мае перыяд звароту, які складае 12 гадоў.

небяспечнае суседства

Галактыкі OJ 287 і Млечны Шлях, як было ўстаноўлена, з'яўляюцца суседзямі - адлегласць паміж імі складае прыкладна 3,5 мільярда светлавых гадоў. Астраномы не выключаюць і той версіі, што ў найбліжэйшай будучыні гэтыя два касмічныя цела сутыкнуцца, утварыўшы складаную зорную структуру. Па адной з версій, менавіта з-за збліжэння з падобным гравітацыйным гігантам рух планетарных сістэм у нашай галактыцы пастаянна паскараецца, а зоркі становяцца гарачае і больш актыўна.

Сверхмассивные чорныя дзіркі на самай справе белыя

У самым пачатку артыкула было закранута вельмі далікатнае пытанне: колер, у якім перад намі Паставаў самы магутныя квазары, складана назваць чорным. Няўзброеным вокам нават на самай прасценькай фатаграфіі любой галактыкі відаць, што яе цэнтр - гэта велізарная белая кропка. Чаму ж тады мы лічым, што гэта сверхмассивная чорная дзірка? Фота, зробленыя праз тэлескопы, дэманструюць нам вялiкая колькасць зорак, якія прыцягвае да сябе ядро. Планеты і астэроіды, якія круцяцца побач, з-за непасрэднай блізкасці адлюстроўваюць, тым самым прымножыць ўвесь прысутнічае побач святло. Так як квазары ня зацягваюць з маланкавай хуткасцю ўсе суседнія аб'екты, а толькі ўтрымліваюць іх у сваім гравітацыйным радыусе, яны не знікаюць, а пачынаюць яшчэ больш палаць, бо іх тэмпература імкліва расце. Што ж тычыцца звычайных чорных дзюр, якія існуюць у адкрытым космасе, то іх назва цалкам апраўдана. Памеры адносна невялікія, але пры гэтым сіла гравітацыі каласальная. Яны папросту «з'ядаюць» святло, не выпускаючы са сваіх берагоў ніводнага кванта.

Кінематограф і сверхмассивная чорная дзірка

Гарганцюа - гэты тэрмін чалавецтва стала шырока ўжываць у адносінах да чорным дырам пасля таго, як на экраны выйшаў фільм «Интерстеллар». Праглядаючы гэтую карціну, складана зразумець, чаму абрана менавіта гэта назва і дзе сувязь. Але ў першапачатковым сцэнары планавалі стварыць тры чорных дзіркі, дзве з якіх насілі б назвы Гарганцюа і Пантагрюэль, узятыя з сатырычнага рамана Франсуа Рабле. Пасля унесеных змяненняў засталася толькі адна «трусіная нара», для абазначэння якой было абрана першае найменне. Варта заўважыць, што ў фільме чорная дзірка намаляваная максімальна рэалістычна. Так бы мовіць, дызайнам яе знешняга выгляду займаўся вучоны Бардэлі Торн, які грунтаваўся на вывучаных уласцівасцях дадзеных касмічных тэл.

Як мы даведаліся пра чорных дзірах?

Калі б не тэорыя адноснасці, якая была прапанаваная Альбертам Эйнштэйнам ў пачатку ХХ стагоддзя, ніхто б, напэўна, нават не звярнуў увагі на гэтыя загадкавыя аб'екты. Сверхмассивная чорная дзірка расцэньвалася б як звычайнае навала зорак у цэнтры галактыкі, а шараговыя, маленькія, зусім бы засталася незаўважанымі. Але сёння, дзякуючы тэарэтычным разліках і назіраннях, якія пацвярджаюць іх правільнасць, мы можам назіраць такі феномен, як скрыўленне прасторы-часу. Сучасныя навукоўцы кажуць, што знайсці «трусіную нару» не так ужо і складана. Вакол такога аб'екта матэрыя паводзіць сябе ненатуральна, яна не толькі сціскаецца, але часам і свеціцца. Вакол чорнай пункту утворыцца яркі арэол, які бачны ў тэлескоп. Шмат у чым прырода чорных дзюр дапамагае нам зразумець гісторыю станаўлення Сусвету. У іх цэнтры знаходзіцца кропка сінгулярнасці, падобная той, з якой раней развіўся ўвесь навакольны свет.

Дакладна невядома, што можа здарыцца з чалавекам, які перасячэ гарызонт падзей. Раздавіць Ці яго гравітацыя, ці ж ён апынецца ў зусім іншым месцы? Адзінае, што можна сцвярджаць з поўнай упэўненасцю, - Гаргантюа запавольвае час, і ў нейкі момант стрэлка гадзінніка канчаткова і беспаваротна спыняецца.