Что такое черная дыра в космосе? Что в черных дырах?

До конца изучить, что такое черная дыра в космосе и что представляет из себя этот феномен, можно лишь проведя научные эксперименты внутри этого явления. Однако сделать это не так-то просто.

Ближайший объект с характеристиками черной дыры под названием V4641 располагается на расстоянии 1600 световых лет от Земли.

А один световой год, как известно, равен 9 460 000 миллионам километров. Поэтому теории о природе таких объектов ученые строят на математических расчетах, впервые обоснованных Робертом Оппенгеймером и Хартландом Снайдером в 1939 году.

Но погружаться в запутанные формулы совсем не обязательно. Объяснить, что такое черная дыра в космосе простым языком тоже возможно.

Как зарождаются черные дыры?

Причиной появления подобных объектов становятся процессы, происходящие с ядрами супермассивных звезд. Пока в их недрах происходят термоядерные реакции, они позволяют сохранять высокую температуру и давление. Они, в свою очередь, не дают небесному телу сжаться под действием собственной гравитации.

Как только эти реакции заканчиваются, звезда постепенно сжимается и в итоге происходит коллапс. Если масса звезды меньше трех масс Солнца, то она превращается в так называемый белый карлик, а если больше — в черную дыру. В этом случае она как бы проваливается в саму себя.

То, что делает черная дыра со звездой, легко проиллюстрировать на примере воздушного шарика: при нажатии на его поверхность видно, как она вдавливается внутрь. Со звездой происходит тот же самый процесс и в итоге она превращается как бы в ничто.

Что внутри черных дыр?

И все же это “ничто” остается явлением, которое ученые способны зафиксировать. В космосе они ищут области, которые обладают наибольшей массой, но при этом располагаются в темном пространстве. Обнаружив такие участки, они тщательно изучают их и иногда обнаруживают черные дыры. Многолетние исследования позволили не только убедиться в существовании этого феномена, но и получить некоторое представление о том, из чего состоит черная дыра.

Когда супермассивная звезда коллапсирует, то есть сжимается как бы внутрь себя, образуется мощное гравитационное поле. Оно настолько сильное, что из него не может выбраться даже свет, поэтому дыра и называется черной.

Главное, что нужно знать о том, что находится внутри черной дыры в космосе, это то, что там перестают действовать привычные для обыденного мира законы. Согласно теории Альберта Эйнштейна, гравитация искривляет пространство, и ученые полагают, что пространство и время внутри такого объекта уже не имеют значения.

Если предположить, что в него попадет какой-нибудь предмет, то что с ним происходит дальше никто не узнает. Известно лишь, что после прохождения так называемого горизонта событий, предмет уже никогда не вернется обратно. Горизонт событий — это последний предел, точка невозврата, которая располагается перед входом в черную дыру. Сам горизонт событий излучает во Вселенную потоки частиц. Этот процесс называется излучением Хокинга. Это последняя видимая граница перед небытием.

Что будет, если прыгнуть в черную дыру?

Это невероятное на первый взгляд событие на самом деле можно себе вообразить. Только то, как это будет выглядеть, с трудом укладывается в привычные рамки представлений. Дело в том, что происходящее с человеком, попадающим в черную дыру, можно оценить сразу с двух точек зрения: наблюдателя со стороны и действующего лица. Загвоздка в том, что с каждой точки зрения с человеком происходят абсолютно разные вещи. По крайней мере, так, опираясь на законы Вселенной, утверждают ученые.

С точки зрения наблюдателя тело человека постепенно приближается к внешней границе черной дыры — горизонту событий. Когда оно достигает этой границы, то вытягивается в длину и сужается в ширину. Затем тело как бы застывает и постепенно нагревается, после чего превращается в пепел. То есть наблюдатель со стороны видит, как человек фактически погибает. Это плохая новость, но есть и хорошая. С точки зрения самого действующего лица в его жизни мало что меняется.

С позиции человека, движущегося в черную дыру, все выглядит, если можно так выразиться, довольно буднично. Он вообще может не переживать о том, что будет, если попасть в черную дыру. Во-первых, никакого замедления перед горизонтом событий не происходит и движение остается ровным. Во-вторых, никаких фокусов с вытягиванием тела и его последующим сгоранием нет и в помине. Человек летит себе спокойно и не чувствует своего веса. Он исчезает в черной дыре и продолжает там существование, в то время как наблюдатель со стороны уже мысленно его хоронит. В теоретической физике этот парадокс получил название “исчезновение информации в черной дыре”.

Жизнь после черной дыры

Свою версию о том, что происходит в черных дырах и можно ли выжить после нее, представили создатели фильма “Интерстеллар”. По их сценарию главный герой после того, как оказывается внутри, попадает в искаженный пространственно-временной континуум, где может одновременно находиться в разных местах. Эта действительно присутствующая в научной теории искривленность пространства-времени получила название гравитационной сингулярности. Возможно, именно такое существование ожидает попавшего в дыру человека.

Стоит отметить, что многие ученые высоко оценили изображенные в фильме события как максимально приближенные к существующим результатам исследований. Как бы там ни было, провести эксперимент с прохождением через черную дыру в реальной жизни пока никто не сумел. А не зная точно, что там происходит, лучше держаться от горизонта событий на почтительном расстоянии.

Еще не один год, а может быть десятилетие специалисты будут изучать этот феномен. Возможно когда-нибудь, благодаря черным дырам, новые открытия ученых перевернут представление о времени и пространстве. Пока же этот вопрос по большей части остается такой же загадкой космоса, как и присутствие во Вселенной других разумных существ кроме Homo Sapiens.