Образование черных дыр

Чтобы представить насколько тяжелая и плотная черная дыра, представьте Землю, а теперь начинайте ее сжимать. И продолжайте сжимать, пока она не станет такой плотной, что даже сами атомы разрушатся. Плотность Земли сжатой до пяти сантиметров в диаметре это и есть плотность черной дыры. Она будет размером с мячик для гольфа, но с тем же весом и силой тяжести, как у Земли. Что же может сотворить нечто такое маленькое, плотное и мощное?


«Во вселенной нет внешних сил, способных сотворить черные дыры, поэтому единственный способ образования черной дыры во вселенной это сама гравитация», – профессор Лоуренс Краусс (физик).

Теория образования черных дыр

Во вселенной есть только одно место, где производится такая гравитация – внутри самых крупных звезд. Когда большие звезды в десять раз тяжелее нашего Солнца умирают, сила тяжести разрушает их, приводя к мощному взрыву сверхновой звезды. Но некоторые звезды еще крупнее, эти гипер огромные звезды весят в тысячу раз больше Солнца и обладают в тысячу раз большей силы тяжести. Когда одна из таких звезд умирает, во вселенной происходит мощнейший взрыв гиперновой звезды.

«В конце жизни гигантской звезды в сотни раз тяжелее Солнца, в ее ядре кончается топливо, ничего больше не поддерживает ее жизнь и ядро превращается в черную дыру», – Филлип Плейт (астроном). Когда это происходит огромная сила тяжести, сконцентрированная в сердце сверхмассивной черной дыры, выходит из под контроля.

Звезда VY Большого Пса (лат. VY Canis Majoris) более полутора миллиарда километров в диаметре. Как и все звезды это гигантский реактор ядерного синтеза, вырабатывающий энергию. В тоже время невероятная сила тяжести звезды направлена внутрь. Несколько миллионов лет синтез и сила тяжести ведут постоянную борьбу, но когда у звезды кончается топливо, синтез останавливается и противостояние прекращается, гравитация побеждает. За миллисекунды ядро сжимается в частицу своего изначального размера и рождается новая черная дыра. Она сражу же начинает поглощать все, что осталось от звезды.

Процесс образования черных дыр

«По мере того, как материя засасывается в черную дыру, она сильно нагревается, там действует магнитная сила и сила трения, прямо над черной дырой творится нечто невообразимое», – Филлип Плейт. Молодая черная дыра посередине продолжает поедать тело звезды вокруг себя. Она поглощает газ так быстро, что давится и кашляет, посылая наружу огромные лучи энергии. «В основном они исходят от звезды, это происходит за мили-секунды еще до того, как звезда поймет, что ядро исчезло», – Филлип Плейт.

Наконец звезда взрывается, за секунду она выбрасывает в сотни раз больше энергии, чем наше Солнце произведет за всю свою жизнь. В итоге остается новая черная дыра и два потока энергии, несущиеся через вселенную на скорости света, эти потоки называют вспышками гамма-излучения.

«Это невероятно мощное явление, по чистой энергии и силе вспышке гамма-излучения они уступают лишь самому Большому взрыву», – Филлип Плейт. Большинство из них длятся лишь несколько секунд, они поджаривают все на своем пути.

«Они такие мощные, что если бы существовал источник таких вспышек гамма-излучения в нашей галактике рядом с нашей солнечной системой, он мог бы буквально превратить всю нашу планету в пар», – Лоуренс Краусс.

К счастью большинство вспышек гамма-излучения происходят за пределами нашей галактики, они сообщают нам нечто важное о черных дырах и о том, как устроена вселенная.

«Каждый раз, когда мы видим вспышку гамма-излучения это своего рода первый крик новорожденной черной дыры», – Филлип Плейт.