Техника - молодёжи 1994-12, страница 10

СЕНСАЦИЯ НАШИХ

"ДЫРА", ЕЩЕ "ДЫРА"... ПОРА КРИЧАТЬ: "УРА!"?

Телескоп "Хаббл" в благодарность за качественный ремонт перевыполнил норму — вместо одной "черной дыры" обнаружил две...

В 1967 году американский астроном Джон Уиллер придумал термин "черная дыра". Удачное словосочетание быстро перекочевало из специальной литературы в обиход и ныне может обозначать что угодно. Скажем, нашу перестроечную экономику многие эксперты называют "черной дырой" за ее способность поглощать многомиллиардные кредиты без видимых последствий.

Однако в самой астрономии термин более четверти века обозначал нечто гипотетическое, совершенно невидимое. Во всяком случае, согласно Уиллеру, сила притяжения в "черной дыре" настолько велика, что она способна захватить все, даже фотоны. Вероятно, и название ее появилось по аналогии с "абсолютно черным телом", которое также обозначает нечто, полностью поглощающее свет.

И хотя возможность существования "черных дыр" вытекала из уравнений общей теории относительности, ни сам ее создатель Альберт Эйнштейн, ни его последователи не думали, что подобные объекты действительно могут существовать во Вселенной. Лишь несколько десятилетий спустя космологи стали предполагать их наличие в окружающем нас мире. В 60-е годы они сконструировали несколько гипотез о "черных дырах", а астрономы-наблюдатели начали систематические поиски таких объектов...

Но вот в конце прошлого года в исследо

ваниях наступил новый этап. Астронавты сумели исправить неполадки оптической системы орбитального телескопа "Хаббл" (см. "ТМ" № 1 за 1994 г.). И как бы в благодарность он, направленный на галактику М87 в зодиакальном созвездии Девы, обнаружил в ее центре гигантскую сверхмассивную "черную дыру".

Сама галактика М87, отстоящая от нас на расстояние 50 млн. световых лет, была выбрана не случайно. Она вызывала серьезные подозрения у астрономов Поскольку "черную дыру" нельзя увидеть, они старались опознать ее по ряду косвенных признаков — например, по резкому увеличению количества звезд к центру галактики. Особенно если он генерирует вспышки рентгеновского и радиоизлучения. Ведь вспышки эти, как показал английский теоретик Стивен Хокинг, свидетельствуют о

том, что материя втягивается в "черную дыру"-

Два года назад Тодд Лауэр, астроном из Национальной обсерватории на горе Кит-Пик (штат Аризона), уверенно заявил, что в галактике М87 должна скрываться "черная дыра". Слишком уж явственно, по его мнению возрастает яркость звездного света по направлению к центру галактики. "Такое ощущение, что звезды там решили устроиться плотно, словно селедки в бочке,— сказал он.— И это отнюдь неспроста..."

Собранные косвенные улики оставалось подтвердить прямыми доказательствами. Их-то и представил "Хаббл". Как только его починили, на полученных снимках ученые увидели нечто, напоминающее по конфигурации воронку мыльной воды, сливаемой в

ДНЕЙ

отверстие ванны. Только в небе кружилась не вода, а межзвездный газ.

Спектрограф телескопа, специально предназначенный для оценки параметров смутных объектов, измерил длину волны излучения кислорода в тех частях газовой спирали, которые от нас удаляются или, наоборот, приближаются, Разница в величинах позволила определить скорость вращения воронки. Она оказалась ошеломляющей — 1920 тыс.км/ч! Нетрудно было вычислить и гравитационную мощность "черной дыры". Масса этого объекта эквивалентна 3 млрд. солнц, а по размеру он незначительно больше нашего светила.

"Это самое значительное открытие из всех, что были сделаны с помощью "Хаб-бла",— сказал на встрече с журналистами Голланд Форд, астроном из научного института по обработке результатов космического телескопа в Балтиморе. А руководитель группы астрофизиков НАСА Даниэл Бидман тогда же торжественно объявил, что за отсутствием единомышленников и по причине полной перемены собственных убеждений он снимает с себя обязанности главного скептика, твердившего до недавних пор. "Черных дыр" нет и быть не может!"

Не прошло и трех недель после вашингтонской пресс-конференции НАСА, как научный мир облетела новая сенсация. Обнаружена вторая "черная дыра"! И не где-ли-бо, а под носом (вернее, над головой, практически в зените) — в Млечном Пути¹

Интересно, что на пресс-конференции говорили о такой возможности, и эксперты сходились во мнении: эта "дыра" должна быть намного скромнее по своим размерам. Ибо в родной галактике, не в пример другим, обстановка очень спокойная и сколь-нибудь массивной "черной дыре" тут не разгуляться.

И действительно, наша "дыра" довольно миниатюрна — массой "всего лишь" 1,3 млн. масс Солнца. Нашли ее в районе, ко-

ПОИСКИ ГРАВИТАЦИОННОЙ могилы

ПРОДОЛЖАЮТСЯ?

Прокомментировать данное сообщение мы попросили доктора физико-матема-тических наук Михаила Евгеньевича ГЕРЦЕНШТЕИНА, автора, в частности, статьи "Вера в "черные дыры" подорвана" (см. "ТМ" № 6 за 1994 г.).

В книгах 20-летней давности писали, что "черная дыра" — массивное компактное тело малых размеров с сильным полем тяготения. Что это — гравитационная могила для вещества и энергии: попадая в нее, все исчезает навсегда!

Дополнительно заметим, что ее край, то есть расстояние, на котором фотоны и другие частицы уже способны противостоять тяготению, называется гравитационным радиусом. Он, естественно, пропорционален массе: у Солнца, например, составляет всего-навсего 3 км. Думается, излишне пояснять, как массивна должна быть настоящая 'черная дыра"...

Теперь обратимся к известным фактам Звезды внутри галактики перемещаются. Иногда они проходят в такой близости, что обмениваются энергией. Причем энергия одной, как правило, уменьшается, другой — увеличивается. И бывает, последняя получает достаточный запас для того, чтобы преодолеть узы галактики и вы

лететь из нее в Большой космос. А в противовес остальные звезды, уменьшившие свою энергию, будут вынуждены сплотиться теснее — в центре галактики образуется компактное ядро.

По идее, казалось бы, после "вылета" нескольких звезд оно сожмется настолько, что превратится в сверхмассивный небесный объект — "черную дыру". Однако наблюдения показывают, что ядра галактик во многих случаях необычайно активны — выбрасывают потоки газа, являются мощными источниками радиоизлучения. Как же объяснить такое противоречие? Ведь "дыра" обязана всасывать все и вся, а тут — наоборот.

Академик В.А. Амбарцумян, один из первых установивший этот факт, полагал даже, что из него следует необходимость пересмотра законов физики. "Если они не объясняют явлений окружающего нас мира, значит, они неверны..." Однако выдвинутая им Бюраканская концепция не была воспринята учеными достаточно серьезно. Да и ныне для того нет веских оснований.

Таким образом, остаются две возможности. Либо мы должны считать, что "черной дыры" как гравитационной могилы в природе попросту не существует. Она непременно должна выделять какое-то количество

энергии, например, около 60%. Эта цифра соответствует экспериментальным данным, скажем, полученным при наблюдении за сверхновой 1986 А... Либо мы, не желая расставаться с красивой идеей о гравитационной могиле, должны признать, что таковая все-таки существует. Но поскольку в природе редко что-либо бывает идеальным, то и эта ловушка скорее всего не может удержать в себе все. 1% все-таки излучает. На это, кстати, указывают расчеты многих теоретиков, например, Стивена Хо-кинта.

Теперь давайте рассмотрим, как наши допущения согласуются с наблюдательными данными. Как вы уже знаете, "дыры" обнаружили по завихрениям межзвездного газа. Подобный газовый или пылевой 'ак-креационный диск" образуется вокруг любого мало-мальски массивного небесного тела. Был он когда-то и вокруг нашего Солнца; именно из него и получились затем все планеты. А ведь Солнце — отнюдь не "черная дыра", это уж известно точно!

Тем более такой диск может иметь место и вокруг "черной дыры", вне зависимости от того, представляет она собой гравитационную могилу или нет. А поскольку гравитационное поле тут сильное, то скорости частиц в диске будут весьма велики. Этот-то факт и обнаружил "Хаббл"...

Однако такое завихрение само по себе не дает ответа, какова природа центрального массивного тела. Поэтому рекламное

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 1 2 ' 9 4

8