21 мая 2019, вторник
ОБЛАСТНОЙ ВЫПУСК

Секретные материалы

Что за дыра?!

25-04-2019

4 наивных вопроса о черных дырах

Этот год ознаменовался величайшим прорывом в мировой науке. Астрофизикам впервые удалось сфотографировать черную дыру, о существовании которой раньше говорили только гипотетически. Пока весь мир рассматривает сенсационные фотографии и ликует, мы разбираемся, что значит это открытие для человечества.

Что такое чёрные дыры?

Черные дыры – одни из самых загадочных объектов во вселенной. Никто никогда не видел их, однако ученые не сомневаются, что они существуют.

Если говорить очень упрощенно, черная дыра – это воронка, которая засасывает всё, что туда попадает. С точки зрения физики, это массивное космическое тело, сила гравитации которого такова, что даже те объекты, которые движутся со скоростью света, не могут её покинуть. Черные дыры легко могут проглатывать звезды и целые галактики. Существование таких «пожирателей света» предсказал еще Альберт Эйнштейн в своей теории относительности. Однако долгое время подтверждением их существования были лишь математические расчеты. Сама дыра, по основной версии, – массивная звезда, сжимающаяся в конце жизненного цикла.

Исследовать черные дыры с помощью телескопов или спутников до недавних пор было невозможно: они находятся на гигантском даже по космическим меркам расстоянии от Земли, ближайшие – в нескольких десятках тысяч световых лет. Вдобавок черные дыры не излучают свет – отсюда и их зловещее название. И опознать их в Космосе можно только по косвенным признакам. Но чем больше совершенствовалось оборудование, тем больше появлялось подтверждений существования этих космических объектов. Знаменитый физик Стивен Хокинг, опираясь только на теоретические выкладки, даже описал их свойства.

И вот теперь на руках у ученых оказалось первое реальное доказательство их существования.

Как удалось сфотографировать чёрную дыру?

Два года назад усилиями восьми лучших обсерваторий мира был создан проект «Телескоп горизонта событий». Охоту на черные дыры одновременно начали восемь самых мощных радиотелескопов по всему миру – в Испании, Чили, США, на Гавайях, на Южном полюсе в Антарктиде. По сути они объединились в один мощный телескоп диаметром 10 тысяч километров, объектив которого был направлен предположительно на границу одной из черных дыр. За работой телескопов следили около 200 учёных со всего мира.

В результате за несколько дней наблюдений было собрано четыре петабайта информации. Для сравнения – если бы это была музыка в формате MP3, то меломанам пришлось бы слушать ее целых 8 тысяч лет. Сами же авторы исследования сравнивают полученный объём с «целой коллекции селфи за всю жизнь для 40 тысяч человек». Всё это хранилось на жестких дисках общим весом 500 килограммов, а на обработку информации ушло два года.

29-летней аспирантке Массачусетского технологического университета Кэти Боуман удалось разработать алгоритм, чтобы свести воедино этот космический «пазл» и очистить изображения от так называемых «шумов» – искажений. В результате получилась фотография, которой теперь восхищается весь мир.

Что видно на изображении?

Фотография чёрной дыры мало отличается от того, что ранее ученые моделировали на компьютерах: на темном фоне видна ярко-оранжевая вспышка, внутри которой расположено темное пятно – та самая чёрная дыра. Таким образом эксперимент подтвердил правильность расчетов ученых.

Но главная гордость экспериментаторов – то, что удалось поймать тень этого космического объекта. Очертания темного пятна – это и есть так называемый «горизонт событий», то есть край чёрной дыры. Физики приводят пример – если бы какому-нибудь космонавту чудом удалось добраться до этого «горизонта», а кто-нибудь наблюдал бы за ним со стороны, то он увидел бы, как космонавт застыл на месте. В то время как на самом деле дыра бы, конечно, поглотила человека. Так что ученым удалось зафиксировать ту самую точку невозврата, где останавливается время.

Кроме того, полученное фото помогло определить массу и диаметр этой чёрной дыры. Установлено, что она располагается в галактике M87 в созвездии Девы. Эта галактика находится на расстоянии более 50 миллионов световых лет, и рассматривать там черную дыру – это всё равно что искать воздушный шарик на поверхности Луны.

При этом в реальности сама чёрная дыра, которую астрономы окрестили гавайским именем Поэхи, просто гигантских размеров – 40 миллиардов километров. Она превосходит всю Солнечную систему и весит в 6,5 млрд раз больше Солнца! Яркие вспышки, которые видны на снимке – это раскаленный газ, который вращается вокруг чёрной дыры. Таким образом, ученым удалось получить подробное описание одного из самых загадочных космических явлений. Но какая от этого польза?

Что нам даст фотография черной дыры?

Во-первых, как отмечают ученые, обнаружение черных дыр свидетельствует о том, что теория относительности Эйнштейна работает. Во-вторых, впервые использованная технология позволит перевести на новый уровень все космические расчеты, в том числе и для дальних полётов.

Впрочем, благодаря черным дырам, возможно, и эти расчеты не потребуются. Главная отличительная черта этих космических объектов – невероятная, по нашим меркам, сила гравитации. Огромное количество вещества сжато до фантастически малого объема. Для сравнения – если бы Землю сжимали до состояния чёрной дыры, то её радиус составил бы менее 1 сантиметра!

Вот эта способность сжиматься и представляет для нас наибольший интерес. Именно она может сделать явью фантастические истории о мгновенных перемещениях по вселенной. Сейчас человек не может изучать и осваивать другие планеты, поскольку на современных ракетах невозможно достигать столь больших скоростей. И даже если мы освоим термоядерный синтез, то вряд ли сумеем улететь дальше Солнечной системы. К тому же для этого придется преодолевать космическую радиацию. А чёрные дыры, по мнению астрофизиков, в этом отношении могут дать безграничные возможности. Они будут использоваться в качестве своеобразного портала и мгновенно переносить космических путешественников в любую точку вселенной и даже за её пределы. И мечты о переселении на другие планеты станут реальностью!

Кроме того, изучение свойств черных дыр поможет понять будущее нашей, да и других галактик. Если эти «пожиратели света» втягивают в себя всё вокруг, то почему бы однажды им не поглотить и вселенную? Тем более, что согласно теории Большого взрыва, образовалась она из аналогичного, только гораздо более плотного, сгустка материи. Чёрная дыра по сравнению с этим сгустком – пушинка. Но почему бы с её помощью вселенной не вернуться в исходное состояние?

Вот только если бы эти объекты на самом деле были способны поглощать всё вокруг, мы бы уже лишились половины небосвода. А потому ученые считают, что черные дыры еще и имеют свойство испаряться. Но так это или нет, могут подтвердить только эксперименты. Удачное начало которым уже положено.

ВЫНОС: В этом году ученые намерены исследовать ближайшую к нашей планете чёрную дыру Стрелец А.

На подложку:

Как пользователи соцсетей посмеялись над черной дырой

Едва мир облетела новость о получении сенсационных снимков, как интернет заполнили шутки и мемы на эту тему. Кто-то сравнил черную дыру с пончиком, а кто-то – с Оком Саурона из «Властелина колец».

«Интересно, можно ли спрятаться от белых ходоков в чёрной дыре?» – написал поклонник сериала «Игра престолов».

«Впервые представлено фото черной дыры и «горизонта событий». И это была себяшка, выложенная в инстаграм», – пошутила другая пользовательница.

«Я такие черные дыры перед глазами каждый раз вижу когда резко со стула встаю», – твитнул пользователь под ником Префронтальная кора.

Лариса ПЛАХИНА.


Популярное


В СУХОМ ОСТАТКЕ

Почему от «Суперджетов» нельзя отказаться


Сейчас читают


РАЗРЕШИТЕ ДОЛОЖИТЬ

Результаты антикоррупционного мониторинга в Нижегородской области в 2018 году


НОВЫЙ РУССКИЙ

Кто такие фандоматы, зачем нужны кейсы и как важно быть транспарентным


АРХИВ