Свет во тьме. Черные дыры, Вселенная и мы

Так что же такое Стрелец А*? Что заставляет его светиться? Это действительно черная дыра, то есть миниквазар? Но Стрелец А* был всего лишь слабым огоньком! Если бы мы поместили в центр нашего Млечного Пути квазар 3C 273, он бы светил в сорок миллиардов раз ярче, чем тот огонек, который мы видим там сейчас. Разве можно даже сравнивать эти два объекта?

Мы использовали простую модель, которую Роджер Блэндфорд – один из ведущих астрофизиков-теоретиков мирового класса – вместе со своим докторантом Арье Кениглом в 1979 году использовал для описания радиоизлучения джетов в квазарах, и лишь добавили в нее возможность регулирования мощности этих плазменных струй. Мы, образно говоря, снабдили модель квазара педалью газа.

Можно представить себе космические джеты в виде струй, вылетающих из сопла реактивного двигателя самолета. Там горячий газ ускоряется и выбрасывается из сопла на высокой скорости. Чем больше пилот нажимает на газ, тем более мощной становится тяга этих двигателей, тем громче они ревут и сильнее раскаляются. В нашей модели квазара двигатель формировали сильные магнитные поля, а мощность его определялась тем, сколько материи поглотила черная дыра. Если хотя бы процентов десять той энергии, которая производится при падении материи внутрь черной дыры, превратились в магнитные поля и джеты, это могло бы объяснить яркое радиоизлучение квазаров. Поскольку черные дыры – вообще-то относительно простые существа, мы не понимали, чем Стрелец А* может принципиально отличаться от своих гораздо более ярких братьев и сестер.

Квазары съедают примерно по одному Солнцу в год. Если бы наша черная дыра поглощала даже в десять миллионов раз меньшую массу, этой энергии все равно хватило бы для производства наблюдаемого радиоизлучения Стрельца А*. И в таком случае можно было бы сказать, что наш галактический центр – черная дыра, сидящая на голодной диете. Хотя определение голодная тут вряд ли уместно, поскольку рацион, составляющий одну десятимиллионную массы Солнца, это все равно целых три Луны в год. Любая маленькая звездная черная дыра, которых в Млечном Пути сотни миллионов, лопнула бы от такого количества[98].

Мы также смогли в своей модели объяснить размер радиоисточника, поскольку из-за его минимальной мощности струя радиоплазмы была не больше, чем измеренная Кричбаумом с помощью РСДБ. Этот джет поместился бы внутри земной орбиты – сущий пупырышек по сравнению с джетами квазаров. Неудивительно, что на расстоянии 27 000 световых лет его было не очень хорошо видно.

Мы отправили нашу теоретическую работу в академический журнал Astronomy & Astrophysics одновременно с работой Кричбаума по наблюдениям с помощью радиоинтерферометра со сверхдлинной базой. Но тут мне пришло в голову, что осталась одна странность. В нашей модели радиоизлучение было подобно радуге – излучение различных частот спектра исходило из точек, расположенных на разном расстоянии от центра. Модель предсказывала, что по мере уменьшения длины волны источник этого радиоизлучения должен приближаться к черной дыре. На длине волны 7 миллиметров, которую Кричбаум только что использовал в своих измерениях, плазма все еще исходила из источника, расположенного на расстоянии одной астрономической единицы от черной дыры, то есть примерно на расстоянии от Земли до Солнца. Но при длине волны 1 миллиметр и короче источник радиоизлучения должен был бы находиться непосредственно в окрестности горизонта событий. Если перейти на язык цветов обычной радуги, это радиоизлучение должно соответствовать фиолетовому цвету самой внутренней дуги.

Значит, обнаруженное Мезгером и Зилкой излучение на длине волны примерно 1 миллиметр исходило непосредственно из окрестности горизонта событий? В пользу этой гипотезы говорил тот факт, что излучение как бы исчезало при переходе к еще более коротким длинам волн. Газ там больше не светился, потому что он уже исчезал за горизонтом событий?

Высказав Кричбауму свои соображения, я задал ему вопрос: возможно ли провести РСДБ-эксперимент на этих частотах, чтобы увидеть горизонт событий? Он с улыбкой ответил: “Да, мы, конечно, очень хотели бы провести такой эксперимент, но, к сожалению, Земля для этого недостаточно велика”.