Конечно, сравнение с поглощением пищи, когда рассматриваются глобальные космические процессы, может выглядеть немного вульгарным. Тем не менее, если говорить простыми словами, то вопрос на уровне обывателя действительно выглядит именно так. Может ли черная дыра проглотить или поглотить, если угодно, Землю?
Как известно, в центре каждой галактики располагается черная дыра и в космическом масштабе данное пространство представляет собой, так сказать, системообразующее предприятие относительно которого выстраиваются все остальные процессы. Астрономы до сих пор рассматривают загадки черных дыр. Многое поняли и многое до сих пор не ясно.
Интересное про черные дыры
Помимо этого, не всегда такое образование располагается в центре галактики. Также есть и черные дыры, которые образованы там, где раньше были звезды. Процесс, даже при поверхностном рассмотрении, выглядит весьма любопытно.
Если звезда занимается излучением света, то черная дыра, которая возникает из звезды, которая истощает себя и претерпевает ряд термоядерных процессов, наоборот только поглощает свет.
Более того, гравитация там невероятно мощна, что делает черную дыру пространством, которое втягивает в себя буквально все, ничего не отдавая. Свет здесь является наиболее характерным примером, так как позволяет представить какова мощность гравитации пространства, которое даже свет только втягивает, но не отражает.
Что будет, если недалеко от нашей солнечной системы родится или обнаружится черная дыра?
0
Как и в большинстве гипотетических вопросов, дьявол скрывается в мелочах. Насколько близко? Откуда? Какова масса? Стоит сразу отметить, что наше солнце никогда не станет черной дырой. Для этого нужна масса, порядком превосходящая солнечную — в 10-15 раз. Тогда случится гравитационный коллапс, под действием силы тяжести материя буквально схлопнется в одну точку. Похожее явление лежит в основе водородных бомб и в теории холодного термоядерного синтеза, разве только гравитация играет другую роль. Более того, на роль потенциальных черных дыр не годятся и другие звезды в соседних галактиках. Большинство из них являются красными карликами и обладают массой в 8-60% нашего Солнца. Остается два варианта: либо черная дыра спонтанно появляется в наших окрестностях, либо приходит непонятно откуда. Но первое, вопреки протестующим против исследований на Большом адронном коллайдере, невозможно. Что касается второго, астрономы и астрофизики подтвердили существование около 2000 блуждающих черных дыр, но шансы того, что одна из них дойдет до нас, близятся к нулю. И как отметил писатель Дуглас Адамс: «Космос велик. Вы просто не в состоянии осознать, насколько невероятно и умопомрачительно он велик. Я имею в виду, что вам может показаться длинной дорога в аптеку, но по меркам космоса это семечки». А значит, вероятность такого события слишком интересна, чтобы не рассмотреть ее ближе.
Функции черных дыр
На самом деле ученые до сих пор в основном дискутируют. Как минимум, в публичных обсуждениях предлагаются по большей части только разнообразные предположения относительно функции черных дыр, физических процессов, которые там происходят.
К примеру, считается, что все что оказывается на границе черной дыры, начинает туда безвозвратно стягиваться и в итоге сжимается до бесконечной плотности на единицу пространства. Пространство является в свою очередь бесконечно малым. В общем, если говорить простыми словами, то черная дыра является сверх массивной во всех своих частях и при этом каждый даже самый маленький кусочек весит крайне много.
Представьте будто пыль весит как планета. Так вот, даже в таком варианте сравнение не совсем корректно, так как черная дыра имеет гораздо более невообразимое соотношение массы и плотности. Отсюда и возникают странные физические процессы, которые там происходят.
Ученые с достаточной степенью достоверности говорят о том, что процессы в черной дыре отличаются от физических процессов во внешнем пространстве. Собственно, этот факт легко понять логически.
Что будет, если Земля столкнется с черной дырой
Черные дыры невидимы. Ученые судят об их существовании лишь по излучению, которое испускают падающие в них и разогревающиеся при этом космические тела.
КОСМИЧЕСКИЕ НЕВИДИМКИ
Одна из популярных сегодня страшилок гласит: в нашу планету может врезаться черная дыра. Что останется от Земли, если такое и в самом деле произойдет? Ведь ученые, на удивление, не считают подобный катаклизм фантастическим.
Напомним, что астрофизики называют черными дырами области пространства-времени с необычайно сильным гравитационным полем. Что бы туда ни попало, обратно оно не вернется. Это касается даже света. Вот почему черные дыры и получили свое название: тело, поглощающее весь свет, падающий на него, и не испускающее собственного, кажется абсолютно черным.
До сих пор речь шла лишь о гигантских дырах, которые, как правило, располагаются в центре галактик. И образуются при коллапсе светил. Если на пути нашей планеты попадется гигантский монстр, ей, конечно, не выжить — сожрет. Хотя вероятность подобной встречи крайне мала — на грани теоретической. Оказывается, куда больше шансов столкнуться с «меньшим братом» гиганта.
В последнее время появились гипотезы, которые расширили «дырявое семейство». Мол, сразу после Большого взрыва — почти 14 миллиардов лет назад, — наравне с колоссальными возникли и микроскопические черные дыры — эдакие дырочки диаметром много меньше атома. Тем не менее вещество такой крохотули настолько плотное, что она, по мнению ученых, может весить, как астероид с поперечником в несколько сотен метров, — миллиарды тонн.
Астрофизики предполагают: «дырочки-тяжеловесы» вполне могут врезаться в Землю, подлетая со скоростью 200 — 400 километров в секунду. Что при этом произойдет?
«ДТП» НА СОЛНЦЕ
Казалось бы, черная дыра, пусть даже крохотная — размером с атомную частицу, но очень тяжелая — в миллиарды тонн, должна разнести нашу планету вдребезги. Но ученые, на удивление, так не считают.
— Результатом встречи будет сейсмическая волна, которая достигнет всех точек поверхности планеты примерно одновременно, — уверяют профессора Шраван Ханасоуг и Ян Ло из Принстонского университета. — Столкновение приведет к относительно небольшому землетрясению магнитудой 4. В его эпицентре лишь могут вздрогнуть стекла окон, задрожат здания. Но разрушения вряд ли произойдут.
Кроме того, ученые определили: миниатюрные черные дыры врезаются непосредственно в Землю примерно раз в 10 миллионов лет. А вот рядом «малышки» пролетают гораздо чаще: раз в 100 тысяч лет.
— Крошечные дыры трудно засечь, — признается профессор Ханасоуг. — Пока удается лишь обнаруживать столкновения их с Солнцем. Во время подобных «ДТП» оно начинает слегка вибрировать на ультразвуковых частотах.
Идею поиска миниатюрных черных дыр недавно предложил коллектив ученых под руководством Иосифа Хрипловича из новосибирского Института ядерной физики имени Будкера. По их расчетам, пролет миниатюрной дыры сквозь Землю должен сопровождаться звуковой волной, а также образованием особого радиоактивного следа в толще планеты.
ВЗРЫВ НАД ТУНГУСКОЙ
Эти исследования навели ученых на одну удивительную гипотезу: Тунгусский метеорит, который якобы упал в эвенкийской тайге в 1908 году, вовсе не был метеоритом. И не кораблем пришельцев, как утверждают некоторые уфологи. Катастрофа стала результатом столкновения Земли с черной дырой! Удар был такой силы, что более 2000 квадратных километров леса у реки Подкаменная Тунгуска повалило, как траву.
Альберт Джексон и Майкл Риан, сотрудники отдела теории относительности Техасского университета, еще в 1973 году предположили: миниатюрная черная дыра вошла в Землю в Центральной Сибири, прошила планету насквозь и вышла в районе Северной Атлантики.
В то время — почти 40 лет назад — гипотеза американцев показалась совсем уж невероятной. И была дружно отвергнута коллегами. Хотя причину катаклизма в российской глуши астрономы так и не нашли. Они до сих пор деликатно обходят тему, называя событие тунгусским явлением.
— Похоже, что Земля сталкивается с крохотными черными дырами гораздо чаще, чем предполагалось ранее, — говорит профессор Кэтрин Мак из Университета Кембриджа, опубликовавшая результаты своего исследования в научном журнале New Scientist. — Эти столкновения способны вызывать и взрывы, и землетрясения.
— Если эти невидимые черные дыры размером с атом столкнутся с человеком, они могут его убить? — спросила я у знакомого астронома, пожелавшего остаться неизвестным, потому что вопрос показался не очень научным.
— Из самых общих соображений можно предположить, что действие будет подобно выстрелу, — объяснил он мне. — Если «пуля» не заденет жизненно важные области организма, то, думаю, это будет не смертельно. Но замечу: за все время наблюдений не было ни одного случая попадания метеорита в человека. А уж метеоритов гораздо больше в окрестностях Земли, чем миниатюрных черных дыр.
Людмила Машонкина.
КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА
Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института астрономии РАН Людмила Машонкина:
— Еще в конце 1960-х — начале 1970-х теоретики — Зельдович, Новиков, Хокинг — предсказали образование мелких черных дыр сразу после Большого взрыва. Маленькие, так называемые первичные, черные дыры могут быть той темной материей, природу которой пока безуспешно пытаются понять ученые. Если эти черные дыры «выжили» за время существования Вселенной, то время от времени они действительно должны сталкиваться с нашей планетой, с Солнцем и другими небесными телами.
Столкнувшись с Землей, первичная черная дыра прошивает всю планету насквозь примерно за минуту. Опознать это событие можно по сферическим волнам, которые возникают в недрах. Они отличаются от тех сейсмических волн, порожденных обычными землетрясениями. Приборы смогут выделить уникальный сигнал.
Что касается Тунгусского метеорита, то гипотеза Джексона и Риана была отвергнута, в частности, потому что не было обнаружено каких-либо последствий в месте выхода первичной черной дыры из Земли. Но действительно причину этой катастрофы ученые до сих пор не нашли.
Как Земля поглощается черной дырой
Гипотетически есть возможность предположить, как поведет себя планета Земля, если окажется поблизости от черной дыры и пересечет ту границу, точку невозврата, после которой втягивание становится неизбежным. Об этом говорят многие ученые, к примеру, британец Кевин Пимбблет, который предлагает примерно следующий вариант развития:
- сначала люди вообще ничего не понимают;
- планета плавно притягивается к дыре;
- сторона ближе к дыре начинает тонкой струйкой сочиться туда;
- на всей планете наблюдаются странные события;
- планета исчезает и все люди погибают.
Тем не менее, ученые также предполагают о возникновении копии планеты. Также некоторые говорят о том, что черные дыры – просто порталы. Быть может, если туда затянет Землю, люди просто окажутся в волшебном мире из сахарной ваты?
Судный день
0
Предположим, что черная дыра закрыта в двойной системе в обнимку со звездой, которая готовится стать сверхновой. Внезапно это происходит, гравитационный гигант выстреливает в нашем направлении на скорости десятков и сотен километров в секунду. Как мы об этом узнаем? Ответ прост: не узнаем до тех пор, пока он не столкнется с чем-либо, поскольку массивная гравитация черных дыр не выпускает даже свет. А значит, вместо того, чтобы пытаться найти черный перец на черном ковре, давайте рассмотрим несколько путей, которые помогут нам напрямую определить черную дыру. Во-первых, материя, разорванная черной дырой, будет излучать радиацию по мере вращения диска аккреции. Пространство вокруг будет светиться, как ожерелье из новогодних фонарей, надетых на кота (странная фантазия, но пусть будет так). Во-вторых, искажение пространства вокруг черных дыр можно обнаружить земными методами. Это гравитационное линзирование, предсказанное в рамках общей теории относительности Эйнштейна. Эффект проявляется вблизи массивных объектов и фиксируется астрономами. Но даже в идеальных условиях обнаружить черную дыру таким образом будет сложнее, чем найти блох на пятнистой собаке ночью с помощью бинокля. С повязкой на глазу. Для успешного гравитационного линзирования черная дыра должна пройти между нами и звездой. И после этого нам еще должно повезти. Кроме того, черная дыра может дать о себе знать, если будет взаимодействовать гравитационно с небесными объектами вроде планет, звезд, астероидов и комет, что снова подводит нас к ключевому вопросу: как близко будет располагаться наша гипотетическая черная дыра, угнездившаяся по соседству? Конечно, чем ближе, тем опаснее. По мере приближения орбиты планет и лун будут танцевать сальсу, как воробей, попавшийся в паутину, волоча за собой кривые орбиты и нарушая порядок, который пытаются собрать по частям еще со времен Николая Коперника. Здесь, на Земле, изменились бы приливы, отливы и цвет неба. Если гравитация, как по заказу Жириновского, отдалит орбиту планеты дальше от Солнца, приблизит ее, сделает более эллиптической, в лучшем случае мы будем страдать от перепадов температур и странностей с временами года. В худшем случае (кроме того, чтобы стать частью черной дыры), Земля может упасть на Солнце или отправиться в дальнее плавание в пучины космоса, обрекая нас всех на холодную смерть. Известный астрофизик Нил де Грасс Тайсон однажды емко выразил проблемы, которые возникнут, если неподалеку заведется «черная гостья»: «Если мы посетим черную дыру, у Солнечной системы будет плохой день». Что ж, давайте не будем переминаться с ноги на ногу перед горизонтом событий и нырнем, наконец.
