Специалисты, без преувеличения, космического масштаба, которые занимаются изучением черных дыр, могут быть уверены, что не останутся без хлеба в обозримом будущем. Их труды планомерно приносят поразительные, умопомрачительные и захватывающие результаты, которые меняют взгляд не только на этих гравитационных чудовищ, но и на всю Вселенную в целом. Несмотря на пандемию и другие кризисные моменты, прошедший год не стал исключением, и за него удалось совершить немало открытий, прямо связанных с черными дырами. Многие из них, мягко говоря, удивляют, а другие действительно шокируют.
Обнаружена самая быстрая вращающаяся черная дыра
Даже изученные вдоль и поперек черные дыры иногда все еще преподносят сюрпризы. В феврале 2021-го физики пересмотрели параметры космического монстра, находящегося в центре системы «Лебедь X-1», — первой подтвержденной черной дыры. Как оказалось, она на 50% массивнее, чем считалось ранее, — получается, ее масса в 21 раз больше, чем у Солнца. Более того, выяснилось, что она вращается настолько быстро, что по динамике приближается к скорости света — она установила рекорд среди всех подобных объектов, известных человечеству. Черная дыра находится от нас на расстоянии около 7200 световых лет и планомерно поглощает синюю сверхгигантскую звезду-компаньона.
Черная дыра может создать «спагетти» из близкой звезды
Когда звезда находится на критически близком расстоянии к краю черной дыры, гравитационные силы раскладывают ее на длинные нити, которые всасываются внутрь гравитационной аномалии. Данный процесс называют «спагеттификацией» — во время него происходит сумасшедшее трение, из-за которого выделяется свет, позволяющий астрономам запечатлеть данное явление во всей красе. В мае 2021-го физикам впервые удалось обнаружить звезду, пожираемую черной дырой подобным образом, — она в 30 миллионов раз больше по массе, чем Солнце. Данный объект находится на расстоянии 750 миллионов световых лет от Земли.
Нашлось косвенное подтверждение для гипотезы Хокинга
В июне 2021-го исследователи из лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO наблюдали за парой гигантских черных дыр, которые сливаются в одну сущность. Специалисты проанализировали рябь ткани пространства-времени, которая представляет собой гравитационные волны, образуемые по мере взаимного движения черных дыр на огромной скорости. Итогом происходящего фактически становится новая черная дыра, которая оказывается больше, чем пара ее предшественников вместе взятых. Это стало косвенным подтверждением для гипотезы Стивена Хокинга 1971 года. Один из трудов его жизни — теорема, которая показывает, что поверхность черной дыры не может уменьшаться со временем. Она основана на теории относительности Эйнштейна, а также собственном понимании энтропии — необратимого рассеивания энергии.
Черные дыры могут сливаться с нейтронными звездами
В июне 2021-го специалисты LIGO, в том числе, сумели увидеть, как черные дыры сливаются с компактными сущностями, называемыми нейтронными звездами. Оба этих объекта являются потенциальным конечным результатом жизнедеятельности массивных звезд и проявляются после взрыва. В LIGO видели намеки на подобные явления и ранее, но только в этот раз им удалось убедительно доказать, что подобные происшествия действительно существуют. До этого намеки на данный факт появлялись в январе 2020 года.
Галактики и черные дыры объединяет древняя тесная связь
Практически все известные галактики содержат в своей центральной части сверхмассивные черные дыры, что всегда намекало на взаимосвязь между этими космическими сущностями. Впрочем, ученые до сих пор до конца не понимают, как именно черные дыры влияют на своих владельцев. Впрочем, в июне 2021-го были опубликованы исследования, которые показывают, как из древнейшей галактики возрастом 13 миллиардов лет дуют ветры, вырывающиеся из ее черной дыры. Они образуются из-за потребления газа с пылью и достигают 1,8 миллиона километров в час по скорости. Такой динамики достаточно, чтобы препятствовать образованию звезд, и это подтверждает их очень тесную связь между галактиками и черными дырами.
Появились намеки для подтверждения главной теории Эйнштейна
Стивен Хокинг не был единственным ученым, к чьим исследованиям обращались исследователи, — «досталось» и Альберту Эйнштейну. В июле 2021-го ученые зафиксировали рентгеновские лучи, вырывающиеся из сверхмассивной черной дыры в центре спиральной галактики под названием «Цвикки», которая находится на расстоянии 1,8 миллиарда световых лет от Земли. Ученые не только обнаружили свет, исходящий из передней части черной дыры, но и нашли отголоски света из ее задней части. Это говорит о том, что гигантская сущность настолько деформировала ткань пространства-времени, что начала тянуться от одной стороны черной дыры на другую. Это именно то, что должно стать подтверждением теории относительности Эйнштейна, но пока еще требует дополнительного изучения.
Инопланетяне могут использовать энергию из черной дыры
В августе 2021-го ученые предположили, что высокоразвитые инопланетные цивилизации могут быть способны собирать энергию из черных дыр. Для этого теоретически могут использоваться мегаструктуры, называемые сферами Дайсона, — для этого они должны окружать звезду. Несмотря на то, что черные дыры считаются темными, они вырабатывают очень много энергии. Все из-за того, что они питаются окружающими объектами, которые нагреваются и излучают свет. Астрономы давно задавались вопросом, может ли внеземной разумный вид разместить орбитальные платформы, покрытые чем-то вроде солнечных панелей вокруг черной дыры, чтобы поглотить их энергетические взрывы. Поскольку гравитационные аномалии меньше звезд, это позволило бы инопланетянам сэкономить на строительных материалах и потенциально позволило бы им собрать невероятное количество энергии.
Блуждающие черные дыры могут поселиться в нашей галактике
На окраине Млечного Пути может скрываться дюжина слабо различимых черных дыр. Данный вывод в августе 2021-го исследователи сделали на основании моделирования столкновения галактик. Во время подобных монументальных событий гравитационные силы могут привести к движению практически невидимых черных дыр в миллионы и миллиарды раз более тяжелых, чем Солнце, по глубинам космоса. Некоторые в итоге могут поселиться на ореолах галактик, подобных нашей. Размера Млечного Пути как раз хватит для размещения 12 черных дыр. Впрочем, как обнаружить их, ученые пока так и не поняли.
Обнаружена ближайшая к нашей планете пара черных дыр
Изображение выше было получено в декабре 2021-го. Оно стало демонстрацией пары черных дыр, которые расположены на минимальном расстоянии от Земли. Оно составляет 89 миллионов световых лет — объекты располагаются в созвездии Водолея. Предыдущая пара черных дыр, которые продолжительное время считались ближайшими к нашей планете, располагаются в пять раз дальше, чем эта. Обе черные дыры оказались тяжеловесами: первая обладает массой 154 миллиона Солнц, вторая — 6,3 миллиона. Они вращаются друг вокруг друга на расстоянии около 1600 световых лет — есть предположение, что через 250 миллионов лет они сольются в одну черную дыру большего размера.
В очень маленькой галактике обнаружена большая черная дыра
Вокруг Млечного Пути на расстоянии около 820 000 световых лет вращается галактика «Лев I». Она в 50 раз меньше нашей, но владеет аналогичной черной дырой. После обнаружения подобной странности ученые озадачились тем, как настолько большая черная дыра оказалась в настолько маленькой галактике. Чтобы найти объяснение данному процессу, потребуются годы — этим ученые и займутся в обозримом будущем.
Источник: Live Science.
