Смерть с небес

В процессе образования черной дыры увеличиваются не только скорость вращения и сила тяготения. Звезды также обладают магнитными полями, как огромные магнитные бруски (см. главу 2). При сжатии звезды растут как сила тяготения, так и сила магнитного поля. Магнитное поле обычной звезды может быть не сильнее магнитного поля Земли: оно сможет сдвинуть стрелку компаса, но и только. Но, если вы возьмете звезду с диаметром несколько миллионов километров и сожмете ее в шарик диаметром всего несколько километров, ее магнитное поле также невероятно увеличится, становясь в миллион и даже триллион раз сильнее.

Следовательно, на любую материю, стремящуюся упасть в черную дыру, действует колдовское варево из сил. Сила тяготения пытается притянуть материю, но этому противодействует вращательный момент последней, поэтому образуется диск. При движении материи в диске магнитные поля также перекручиваются, как торнадо. И вдобавок ко всему существует старое доброе тепло, создающееся, как ни странно, чем-то знакомым среди всех этих экзотических сил: силой трения. Частицы материи в диске, бешено крутящемся под действием силы тяготения черной дыры, сталкиваются на невероятно высоких скоростях, генерируя колоссальное трение. От этого диск разогревается до миллионов градусов.

Сильное тепло стремится отвести частицы от черной дыры. Если частица пытается сместиться к внешней кромке плоскости диска, она наталкивается на другие частицы и не может сбежать. Но, если она поднимается наверх, наружу, ее больше ничто не удерживает — в том направлении находится меньше вещества. Более того, чудовищно усиленные магнитные поля также могут разгонять частицы, выбрасывая их вверх и наружу. Вместе взятые тепло и магнитные поля фокусируют пару узких пучков, как два ультра-мега-суперфонаря, склеенные друг с другом в основаниях. Эти сдвоенные пучки выстреливают вверх и вниз от черной дыры, наружу, в направлениях перпендикулярных диску.

Дальше происходит сущий ад, картина без преувеличения апокалиптическая. Через некоторое время после рождения черной дыры, когда вокруг нее образуется диск, вся та энергия — в миллиард миллиардов раз больше энергии, излучаемой Солнцем, — фокусируется в два пучка ничем не сдерживаемой мощи. В этих узких пучках сконцентрирована такая колоссальная энергия, что они вырываются из звезды в противоположных направлениях, прогрызая ее на скорости света. Через несколько секунд пучки уже достигли поверхности и вырвались на свободу. Любую материю на их пути разрывает на части, она разогревается до миллиардов градусов, распадается на составляющие субатомные частицы и разгоняется практически до скорости света. Как ни странно, но, когда пучки пробивают поверхность звезды, в каждом, вероятно, содержится материи всего на несколько сотен масс Земли — в человеческих масштабах это огромное количество, а в космических крошечное. Но это также ключевой фактор их мощности: так как общее количество материи в пучках относительно мало, она может разгоняться до невероятных скоростей.

Обреченная звезда по-прежнему окружена облаками газа, эхом извержений, происходивших до финального взрыва. Пучки из энергии и материи врезаются в них, создавая гигантские ударные волны, звуковые удары в газе, но умопомрачительных масштабов.

Ударные волны создаются и в самой струе, так как одни ее части движутся быстрее других. Когда они сталкиваются, от колоссальной энергии струи материя в ней бешено перемешивается, и возникает невообразимая турбулентность, от которой, в свою очередь, существенно увеличивается излучаемая энергия. Материя, атакуемая магнитными полями и мощнейшей энергией пучков, воспламеняется, в результате чего возникают гамма-лучи, множество лучей.

Возникает гамма-всплеск.

Пучки мчатся прочь. Позади них завершается коллапс того, что осталось от звезды, и образуется то, что в ином случае стало бы обычной сверхновой. До обнаружения гамма-всплесков сверхновые считались самым бурным, самым мощным отдельным событием во Вселенной. Но приличный гамма-всплеск может затмить даже энергию сверхновой. Поэтому астрономы придумали новое слово для описания этого события: «гиперновая».

Пройдя сквозь газ, пучки уносятся дальше, оставляя за собой сверхразогретую материю, которая начинает остывать, но продолжает испускать свет в течение некоторого времени после того, как пучки улетели. Это источник послесвечения, которое так упорно искали ученые. Материя может становиться чрезвычайно яркой — один гамма-всплеск в 2008 г. произошел на расстоянии почти 8 млрд световых лет, но его можно было видеть невооруженным глазом! Однако послесвечение быстро затухает, всего через несколько минут его яркость падает в тысячи раз. Именно поэтому раньше послесвечение в оптическом диапазоне было очень сложно зарегистрировать. Гигантские расстояния ослабляют даже титаническую энергию гамма-всплеска.