Олег Фейгин - Взрыв мироздания

Потери энергии в системе двойной звезды приводят к постепенному сближению звезд и уменьшению периода их обращения вокруг общего центра масс. Именно такое уменьшение периода и удалось зафиксировать астрономам в точном согласии с предсказаниями теории Эйнштейна.

Очень интересны в этом отношении пока еще гипотетические системы, состоящие из обычной и сколлапсировавшей звезд. Ведь при движении вокруг черной дыры будет происходить излучение гравитационных волн и постепенное уменьшение радиуса орбиты. Так будет продолжаться, пока дистанция между замерзшей звездой и ее спутником не сократится до радиуса критической орбиты, на которой движение звезды станет неустойчивым, и после нескольких оборотов вокруг коллапсара она исчезнет за его горизонтом.

Итак, при релятивистском коллапсе сколь угодно сложного не вращающегося тела, окруженного электрическим, магнитным и другими полями, возникает черная дыра со свойствами, полностью характеризуемыми всего двумя параметрами: массой, от которой зависит сила внешнего гравитационного поля, и электрическим зарядом, создающим электрическое поле.

Все другие отличительные особенности материи, которая образовала черную дыру, как бы исчезают, об этом в форме полушутливого афоризма высказался известный космолог Ричард Прайс: «Все, что может излучиться, – излучается».

Никакие измерения или опыты над черной дырой не помогут ответить на вопрос, возникла ли она, например, из вещества или антивещества, обладало ли вещество магнитным полем и т. д. Физики-теоретики предсказывают, что все однотипные черные дыры равной массы практически неразличимы и, как заметил знакомый нам американский астрофизик Джон Уилер, «черные дыры не имеют волос».

Очень интересна и полна парадоксов физика вращающихся коллапсаров. Согласно общей теории относительности вокруг вращающихся тел возникает своеобразное вихревое гравитационное поле, увлекающее за собой все тела в круговое движение.

Дело происходит таким образом, как будто слои пространства медленно вращаются вокруг такого тела, причем скорость их вращения нарастает с приближением к вращающемуся телу. Для обычных небесных тел эти эффекты ничтожно малы и экспериментально еще не обнаружены.

Как часто встречаются эти экзотические физические объекты в нашей реальности?

Астрофизики еще не пришли к единому мнению, хотя существуют гипотезы о том, что земную поверхность посещали микроколлапсары. В частности, со взрывом микроскопической черной дыры некоторые ученые связывают удивительнейшую историю Тунгусского метеорита. Правда, в этом случае где-то в районе Австралии должен был бы находиться кратер выхода этого уникального объекта, но ничего подобного этому еще не обнаружено.

С черными дырами связаны, пожалуй, одни из самых ярких катастрофических процессов в Метагалактике, когда в провалах гравитационных коллапсаров исчезает вещество звезд и планет. Движение какого-либо тела вокруг застывшей звезды по круговой орбите неустойчиво, и малейший импульс заставят это тело либо упасть в черную дыру, либо улететь в пространство. Таким образом, у черной дыры существуют самые широкие возможности для гравитационного захвата тел, прилетающих из космоса ( см. цветную вклейку ).

Наблюдая мощные вспышки рентгеновского излучения, приходящие из центров галактик, астрофизики сопоставляют им захват звезд сверхмассивными коллапсарами – квазарами. Открытие подобных уникальных процессов, по мнению теоретиков, подтверждает основные принципы эволюции коллапсаров, а также проясняет механизмы их влияния на звезды и межзвездное газовое вещество. Во всяком случае, существует устоявшееся мнение, что в центре галактик находятся массивные черные дыры, непрерывно поглощающие звездное вещество и галактические туманности. Это служит источником мощных потоков рентгеновских квантов, воспринимаемых земными и космическими рентгеновскими телескопами.

Астрономы пришли к заключению, что черные дыры не рождаются огромными, а постепенно растут за счет газа и звезд галактик. Данные показывают, что гигантские черные дыры не предшествовали рождению галактик, а эволюционировали вместе с ними, поглощая определенный процент массы звезд и газа центральной области галактики. Это означает, что в меньших галактиках черные дыры менее массивны, их массы составляют не многим более нескольких миллионов солнечных масс. Черные дыры в центрах гигантских галактик включают в себя миллиарды солнечных масс. Все дело в том, что окончательная масса черной дыры формируется в процессе формирования галактики. В некоторых случаях дыры увеличиваются не только за счет поглощения газа отдельной галактики, но и путем слияния галактик, в результате чего их черные дыры объединяются.