В крушеньях звезд

В 2004 г. с помощью американской космической обсерватории «Chandra» удалось найти новый тип черных дыр. Дело в том, что до этого астрономам были известны лишь два их вида – с массой, превышающей Солнечную в 10 раз, и сверхмассивные – в миллиарды раз больших за Солнце. Теперь мы имеем и «черные дыры» с промежуточной массой и температурой от 1 млн. до 4 млн. градусов по Цельсию.

В 2005 г. Европейский орбитальный телескоп «XMM-Newton» в спектрах отдаленных звездных скоплений обнаружил «размытые» линии ионов железа, обусловленные падением вещества в черную дыру со скоростью, близкой к световой. Аномальный спектр, считают физики, – последняя попытка «сообщить о себе» исчезнувшего 7 млрд. лет тому вещества.

*Простейшей условной моделью Ч.Д. является река с сильным водопадом. Если рыбы, находящиеся выше водопада по течению, подплывают к нему слишком близко (пересекают горизонт событий), они уже не могут повернуть вспять и «исчезают» в нем, как в черной дыре.

Согласно принятой теории, у Ч.д. существует критическая масса, больше которой они не могут «расти».

Астрономам Южной европейской обсерватории удалось установить, что за колебания яркости излучения окрестностей черных дыр ответственны магнитные поля, создаваемые материей в окрестностях дыры.

Типы черных дыр

Тип

Солнечных масс

Микроскопические

Меньше атома, но предела не существует

Звездных масс

Несколько десятков

Промежуточные

500-1000

Сверхмассивные

Миллионы и миллиарды

Первая из открытых черных дыр

Источник рентгеновского излучения Лебедь X-1, открытый землянами в 1964 г., и классифицированный как первая черная дыра, без малого полвека будоражил умы ученых неопределенностью. Причиной сомнений части из них было не установленное расстояние (объект находится слишком далеко для осуществления точных наблюдений в оптическом диапазоне). А поскольку именно расстояние играет едва ли не решающую роль при определении массы черной дыры, скептики не унимались.

И вот долголетняя препона преодолена. Астрономам удалось, наконец, вычислить, насколько далек Лебедь X-1. Полученные данные: 6050 световых лет плюс-минус 400 световых лет. Уточненные данные по объектам следующие: масса голубого сверхгиганта больше массы Солнца в 19 раз, а масса черной дыры - в 14,8.

Самые массивные черные дыры

Сразу двух рекордсменов обнаружили ученые в созвездиях Льва и Волосы Вероники (2011). Объект NGC 3842 находится на расстоянии 320 млн. св. лет от Земли, а NGC 4889 - 335 млн. св. лет. Оба составляют сердцевину довольно старых эллиптических галактик.

Масса каждой из Ч.д. составляет примерно 9,7 млрд. солнечных.

Самая миниатюрная черная дыра

Сотрудники NASA в Гринбельте (США) обнаружили самую маленькую из известных черных дыр – XTEJ1650-500: она всего в 3,8 раз тяжелее Солнца, а ее диаметр составляет 24 км (2008).

 

Черная дыра на весах ученых

В 2008 г. финские астрономы «взвесили» черную дыру, находящуюся в созвездии Рака.

Она в 18 млрд. раз (!) больше, чем Солнце.

«Куры»-галактики и «яйца»-черные дыры

На протяжении многих лет специалисты были разделены на два лагеря. Одни утверждали, что первыми после Большого Взрыва появились черные дыры, которые собрали, подобно пылесосам, материю, из которой родились галактики. Оппоненты не менее горячо настаивали: черные дыры появились в уже сформированных галактиках.

И вот, наконец, получен аргументированный ответ: черные дыры возникли таки раньше галактик (2009). Именно они, аккумулировав вокруг себя материю, стимулировали формирование последних.

 

Черные дыры ...излучают!

Столкновения частиц вещества в горячей области, находящейся в непосредственной близости от горизонта событий, приводит к конвекционной передаче энергии к более холодным внешним регионам. Этот процесс придает веществу дополнительный «заряд», уносящий их от черной дыры. И его ученые уже регистрируют.

Выходит, гравитационный коллапс – еще не конец всему. А черные дыры не совсем уж и черны.

Черные микродыры – фабрики антиматерии

Международной группе астрономов удалось теоретически доказать, что так называемые черные микродыры, могут производить антиматерию.

Астрономы пришли к сенсационному выводу после изучения особенностей излучения их аккреционных дисков.

Удалось показать, что если дыра находится близко к центру галактики или вращается вокруг крупной звезды-компаньона в окрестности горизонта событий присутствует мощное электростатическое и гравитационные поля. При таких условиях из вакуума могут случайным образом возникать пары электрон-позитрон (квантовый эффект Швингера). Таким образом, дыра начинает продуцировать… антиматерию.

Черные дыры – метатели звезд