Теория всего (Происхождение и судьба Вселенной)

С другой стороны, как вы узнали из предыдущей лекции, могут существовать первичные чёрные дыры очень малой массы, возникшие при коллапсе неоднородностей на самой ранней стадии формирования Вселенной. Такие дыры должны иметь гораздо более высокую температуру и значительно интенсивнее испускать излучение. Время жизни первичных чёрных дыр с начальной массой в миллиарды тонн должно равняться возрасту Вселенной. А те, чья начальная масса была меньше, по всей видимости, уже полностью испарились. Однако первичные чёрные дыры с чуть большей массой должны до сих пор испускать излучение в форме рентгеновских и гамма-лучей, которые сродни видимому свету, но имеют гораздо более короткие длины волн. Такие дыры вряд ли можно называть чёрными. Они нагреты до белого каления, а мощность их излучения около десяти тысяч мегаватт.

Одна такая чёрная дыра могла бы питать десять крупных электростанций, если бы мы научились использовать её энергию. Однако добиться этого довольно трудно. Чёрная дыра должна иметь массу земной горы, сжатую до размера атомного ядра. Попади она на поверхность Земли, не нашлось бы способа предотвратить её падение сквозь все геологические пласты к центру планеты. Она раз за разом пронизывала бы Землю, снуя вверх и вниз, пока не остановилась бы в центре. Поэтому, если мы когда-нибудь надумаем использовать энергию излучения чёрной дыры, единственным местом, куда её можно будет поместить, окажется орбита вокруг Земли. А единственным способом доставки чёрной дыры на такую орбиту пока представляется буксировка при помощи массивного объекта, расположенного перед чёрной дырой и притягивающего её, как морковка, подвешенная перед запряжённым в повозку осликом. Этот проект не похож на практическое предложение, по крайней мере для ближайшего будущего.

Поиски первичных чёрных дыр

Уж если мы пока не можем обуздать энергию первичных чёрных дыр, есть ли у нас шансы наблюдать их? Мы можем поискать гамма-лучи, испускаемые первичными чёрными дырами в течение почти всего времени их существования.

Хотя излучение большинства из них вследствие удалённости от нас очень слабо, суммарное излучение может быть зафиксировано. Мы и в самом деле регистрируем некоторое фоновое гамма-излучение. Но оно может быть вызвано процессами, не имеющими отношения к первичным чёрным дырам. Можно утверждать, что фоновое гамма-излучение не даёт нам никаких надёжных свидетельств существования таких дыр. Однако оно указывает, что в среднем в объёме пространства, равном одному кубическому световому году, не может содержаться более 300 небольших чёрных дыр. Эта предельная цифра означает, что первичные чёрные дыры могут составлять самое большее одну миллионную средней плотности массы во Вселенной.

Может показаться, что раз первичные чёрные дыры столь редки, вряд ли хоть одна отыщется достаточно близко к нам, чтобы мы могли её наблюдать. Но поскольку предполагается, что гравитация притягивает чёрные дыры к любой материи, они должны бы чаще встречаться в галактиках. Если бы, скажем, они попадались в миллион раз чаще, ближайшая чёрная дыра должна была бы, вероятно, лежать на расстоянии миллиарда километров от нас или примерно так же далеко, как Плутон, один из самых дальних объектов Солнечной системы. Но и на таком расстоянии было бы всё ещё очень трудно зарегистрировать устойчивое излучение чёрной дыры, даже если его мощность составляла бы десять тысяч мегаватт.

О наблюдениях первичной чёрной дыры можно говорить, если в течение достаточного промежутка времени, например недели, регистрируются несколько квантов гамма-излучения, приходящих из одного и того же направления.