Черные дыры: Это дыры в космосе; Могут ли они «заснуть»; Если ли у дыр планеты; Может ли гравитация сбежать?
Москва, 19:50, 28 Ноя 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Черная дыра — это дыра в космосе?
Нет, черная дыра вовсе не дыра в космосе. Черная дыра — это объект, как и любой другой, за исключением того, что он чрезвычайно плотный. Это дает ему такое сильное гравитационное поле, что ничто, даже свет, не может вырваться. Поскольку ни один фотон света не выходит из черной дыры, она невидима — или «черная» — хотя они могут быть обнаружены по их воздействию на материю вокруг них. Термин «дыра» использовался потому, что все, что попадает в черную дыру, оказывается в ловушке навсегда.
Научная фантастика часто изображает черные дыры как порталы между разными частями Вселенной, разными Вселенными или даже разными временами. Это может быть причиной, по которой часто неправильно понимают, что черные дыры являются «дырами» в пространстве-времени. Однако эта концепция не совсем бессмысленная.
В 1935 году Альберт Эйнштейн и Натан Розен предложили «червоточины» в пространстве-времени, которые могли бы обеспечить возможность мгновенного преодоления больших расстояний. Но естественная черная дыра не образует червоточину по умолчанию. На самом деле, есть сомнения, что червоточины вообще могут возникнуть естественным образом, что они будут оставаться стабильными дольше доли секунды или что они будут чем-то большим, чем исчезающе маленьким.
Могут ли черные дыры «заснуть»?
Сверхмассивные черные дыры находятся глубоко в ядрах галактик и создают огромное количество рентгеновских излучений, поскольку они постоянно поглощают материю. Считается, что такие объекты прячутся в сердце всех галактик. Но недавно астрономы были удивлены, обнаружив, что одна такая черная дыра в Галактике Скульптора (NGC 253), похоже, заснула!
Наблюдения космического корабля НАСА NuSTAR не смогли обнаружить рентгеновское излучение от NGC 253, в то время как наблюдения десятилетней давности рентгеновской обсерваторией Chandra показали явные признаки питания черной дыры. Астрономам еще не ясно, стала ли черная дыра спящей или наблюдения Chandra приходили из другого источника рентгеновских лучей.
Исследователи теперь надеются, что черная дыра когда-нибудь «проснется», и они будут готовы зафиксировать, если она это сделает!
Возможно ли, чтобы планета находилась на орбите вокруг черной дыры?
Нет никакой фундаментальной причины, почему бы и нет: несмотря на их репутацию пожирающего все, что попадает в них, черные дыры на самом деле являются еще одним источником гравитации — подобно звезде. Как таковые, они без проблем позволят чему-либо вращаться вокруг них, если это будет происходить достаточно быстро. Для черной дыры с такой же массой, что и у нашего Солнца, необходимая скорость планеты равна той, которая необходима для орбиты на том же расстоянии от нашей родительской звезды.
Однако, действительно ли какие-либо планеты вращаются вокруг черных дыр, это другой вопрос. Это потому, что черные дыры солнечной массы обычно являются остатками огромных звезд, у которых заканчивается ядерное топливо и которые детонируют при взрыве сверхновой. Вероятность того, что какая-либо планета останется нетронутой в результате такого катастрофического события, кажется довольно малой.
Тем не менее, в 1992 году были найдены самые первые планеты, когда-либо обнаруженные за пределами нашей Солнечной системы, вращающиеся вокруг пульсара, еще одной формы остатка сверхновой. Как они пережили уничтожение своей родительской звезды, остается загадкой. Одна возможность состоит в том, что они были сформированы после сверхновой, из обломков, созданных взрывом. Так что, несмотря на все трудности, вполне возможно, что есть черные дыры с планетами, вращающимися вокруг них.
Свет не может избежать черной дыры, а гравитация может?
Чтобы вырваться из черной дыры, фотону требуется скорость, превышающая скорость света, что невозможно. С другой стороны, согласно Теории относительности Эйнштейна и Общей теории относительности, гравитация — это искажение пространства и времени, вызванное присутствием массы. Таким образом, гравитация не выходит изнутри черной дыры: она просто вызвана присутствием этой дыры.
Однако, если черные дыры сталкиваются, пространство-время, окружающее их, реагирует, создавая рябь, известную как гравитационные волны; но опять же они не «убегают» из черных дыр.
