Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

Со временем стало понятно, что эти объекты были галактиками [111] Точнее сказать, что квазары и блазары — это проявление активности ядер галактик. Причем под квазаром сейчас понимается просто активное ядро, а под блазаром — квазар, чей джет направлен в сторону наблюдателя. — Прим. науч. ред. , подобными нашей, за исключением той энергии, вырывающейся у них из ядра и придающей им невероятную светимость. Что могло излучать такую энергию? Каким бы ни был источник, он должен был быть маленьким [112] На основании сложных физических принципов, в том числе скорости изменения яркости источника — чем источник больше, тем медленнее он может изменять интенсивность излучения, — было известно, что сам источник имел малые размеры. По быстрым флуктуациям энергии, излучаемой 3C273 и другими квазарами, стало ясно, что источник их колоссальной энергии должен быть таких же масштабов, что и наша Солнечная система — крошечный по сравнению с размерами целой Галактики. и генерировать радио-, оптическое и рентгеновское излучения в колоссальных масштабах.

Астрономы знали только один объект, который удовлетворял бы всем этим характеристикам: черная дыра.

Но даже черные дыры звездной массы не могли бы генерировать такую мощность. Астрономам пришлось признать тот факт, что это должен быть другой тип черной дыры, гораздо более страшный: сверхмассивная черная дыра.

Со временем было обнаружено, что в ядре каждой крупной галактики во Вселенной имеется сверхмассивная черная дыра. Даже в нашем Млечном Пути — она называется Стрелец A* (астрономы говорят «Стрелец А со звездочкой») и на космических весах показывает массу, в четыре раза превосходящую массу Солнца.

И это еще считается легкой весовой категорией. Центральная черная дыра в гигантской эллиптической галактике M87, которая находится гораздо ближе к нам, чем 3C273, на расстоянии всего 60 млн световых лет (хотя это все равно очень дальний путь), — одна из самых крупных известных сверхмассивных черных дыр, с массой в 1 млрд масс Солнца [113] По оценкам, некоторые очень далекие квазары имеют в центре сверхмассивные черные дыры с массой до 10 млрд солнечных масс, но эти данные требуют подтверждения. . Такая светимость этих сверхъярких объектов — в совокупности теперь именуемых активными галактиками — объясняется тем, что черные дыры в их ядре активно «питаются». Вещество, газ, пыль и даже звезды проваливаются в разверзнутую пасть этих монстров. Падая в направлении черной дыры, вещество образует сплющенный аккреционный диск (аналогичный тому, какой образует черная дыра при всплеске гамма-излучения). От трения и сил магнитного поля диск разогревается до миллионов градусов и раскаленное вещество становится очень, очень ярким (см. главу 5). Оно будет излучать невероятное количество света, затмевая весь другой свет, исходящий от галактики. Оно также будет излучать рентгеновские лучи и даже гамма-лучи, самую высокоэнергетическую форму излучения.

Как мы видели в главе 4, кроме этого, черная дыра с диском может создавать струи вещества и энергии, и сверхмассивные дыры тоже способны на такое. Не все сверхмассивные черные дыры в активных галактиках образуют такие струи, но многие. Это похоже на всплеск гамма-излучения в галактических масштабах, но вместо потока энергии, длящегося несколько секунд, эти струи — стабильные, постоянные источники энергии, не затухающие миллионы лет или даже больше. Активные галактики являются крупнейшими источниками энергии во Вселенной.

Внутри такой галактики должно быть очень интересно, если под «интересно» вы подразумеваете «ужасно страшно, до невероятности». Даже без струи их ядро излучало бы энергию во всем электромагнитном спектре. Любая звезда, находящаяся близко к центру, подвергалась бы бомбардировке радиоволнами, оптическим светом, рентгеновским излучением и, может быть, гамма-лучами. Сложно представить, что на планете, обращающейся вокруг звезды неподалеку от центра активной галактики, могла бы возникнуть жизнь.

Другим галактикам тоже может грозить опасность от такого недружелюбного соседа: 3C321 — это пара галактик, одна из которых активная. Активная выстреливает струю прямо в своего напарника, находящегося на расстоянии 20 000 световых лет. Луч приводит к самым разным губительным последствиям в бедной галактике, врезаясь в газовые облака, облучая звезды и в целом разрушая то, что, вероятно, было вполне приятной округой, пока не начался весь этот кошмар.