9. Чёрные дыры

Чёрные дыры – загадочные объекты во вселенной. Они имеют такое сильное притяжение, что даже свет не может вырваться. Чёрная дыра образовываются в результате сильного сжатия Звёзды, после того, когда она выработает свою энергию. Не каждая Звезда сожмётся до чёрной дыры. Чтобы Звезда стала чёрной дырой, она должна сжаться до гравитационного радиуса. Чтобы это было просто понятно, это такая сфера, так называемая горизонтом событий, с очень сильным притяжением, на поверхности которой вторая космическая скорость равна или больше скорости света. Скорость света 300 000 км/сек. Вот поэтому из чёрной дыры даже свет не может вырваться. Если же вторая космическая скорость будет меньше скорости света, например, 299 000 км/сек, то это будет не чёрная дыра, а нейтронная Звезда с очень сильным притяжением с твёрдой поверхностью. На этой поверхности человек, на самой малой нейтронной Звезды будет весить миллиарды тон. Человека раздавит до атомов. Но в чёрной дыре твёрдой поверхности нет.  Если Звезда сжимается до гравитационного радиуса или меньше, тогда плотно прижатые один к одному ядра не выдерживают силу тяжести, и разрушаются. Вся эта разрушенная масса, и затягивая за собой пространство-время, «проваливается» в бесконечно маленькую точку, так называемую точку сингулярности, которая расположена в центре чёрной дыры. Сингулярность – это единица пространства-времени. Остальное пространство – это область, которая ограниченная горизонтом событий.  Там всё искажено: длина, высота, ширина, время. Что там внутри, учёные не знают, потому что, нельзя увидеть то, что внутри. Объяснение – теоретическое.

В нашей галактике Млечный Путь чёрных дыр, масса которых превышает за массу Солнца в 30 раз, несколько миллионов. Эту новость сообщили специалисты из Калифорнийского университета в Ирвайне (США). А сколько их во всей Вселенной? Но это так называемые чёрные дыры звёздных масс, то есть образованные от сжатия одной звезды. Чтобы Звезда стала чёрной дырой, она должна иметь массу не меньше 5-6 масс Солнца, тогда диаметр самой маленькой чёрной дыры составит 30 километров. Чем больше масса звезды, тем и в большую дыру сожмётся на завершающем этапе. Есть чёрные дыры в диаметре несколько сот километров. В центре каждой галактики расположена сверхмассивная чёрная дыра. В нашей галактике Млечный Путь также имеется чёрная дыра, диаметр которой составляет 22 миллиона километров. Масса этой чёрной дыры составляет 0,1% от массы галактики.

Вначале учёные считали, что масса чёрной дыры пропорциональна массе галактике: чем больше галактика, тем и больше в ней и чёрная дыра, которая занимает около 0,1% массы галактики. Но в созвездии Персея находится галактика NGC 1277, которая имеет линзовидную форму. Эта галактика считается небольшой, она занимает 10% от нашей галактики Млечный Путь. Но в этой небольшой галактике чёрная дыра содержит в себе 14% от массы галактики. Диаметр этой чёрной дыры составляет почти 50 миллиардов километров! Это в 11 раз больше, чем расстояние от Солнца до орбиты Нептун, предпоследней планеты Солнечной системы. Если взять размер солнечной системы по орбиту Плутон, то в эту чёрную дыру в одну линию влезет 4 солнечных систем. Но галактика NGC 1277 удалена от нас на расстоянии 220 световых года.

Черные дыры вращаются вокруг своей оси достаточно быстро. У некоторых сверх массивных чёрных дыр её поверхность вращается почти со скоростью света.

Что будет, если упасть в чёрную дыру, например, диаметром 30 км?  Поведём расчеты. Для этого используем формулу расчета силы гравитации:  F=GmM/R2, где

G=6,6725×10-11 м3/кг*с2  – гравитационная постоянная;

M=1,007×1031 кг  –  масса чёрной дыры.

Возьмём за радиус 15000 метров, тогда сила притяжения составит F=2,9863144×1012 кг, если взять радиус 15002 метра, то есть разница 2 метра, то сила притяжения составит F=2,9855182×1012 кг. Во втором случае сила притяжения будет «чуть» меньше, а разница сил притяжения составит около 800 000 тон. Вы хотите по точнее, пожалуйста – 796 200 тон. Но какая разница? Если вы там окажетесь, то вас разорвёт на атомы. Возьмём расстояние 1000 000 метров. Тогда сила гравитации составит 671 920 тон. На расстоянии 1000 002 метра, сила гравитации составит 671 918 тон, разница составит 2 тоны. Вас на атомы не разорвёт, но на части – точно. На расстоянии уже 10 000 000 метров, сила гравитации составит 6 719 207 кг, а на расстоянии  10 000 002 метра – 6 719 205 кг, разница всего 2 килограмма. Уже разница сил гравитации уже не опасная. Но вырветесь вы из этих сил, надо очень уж постараться.

Если на месте нашего Солнца была бы чёрная дыра размером 30 километров, то даже ближайший Меркурий не втянула, а Землю – тем более нет. Но она нас не грела, и Земля превратилась бы в ледяную планету.

Но что будет, если вы упадёте в очень большую черную дыру, например, с размером Солнечной Системы? Вас, при приближении к горизонту событий, начинает растягивать и искажать, словно кто-то видит вас через огромную лупу. Чем ближе вы подлетаете к горизонту, тем ваши движения замедляются. Когда вы достигнете горизонта, то замираете, обездвиженный и вытянутый по всей поверхности горизонта событий. Вас начинает поглощать нарастающее тепло излучения Хокинга (оно очень холодное, почти абсолютный нуль) и растяжения пространства. Время останавливается. Вы превращаетесь в пепел и погружаетесь в темноту чёрной дыры.

Не пугайтесь. Это будет видеть наблюдатель, расположенный на безопасном расстоянии от чёрной дыры. А что же будете испытывать вы? При приближении к чёрной дыре вас не растянет, как спагетти, и не разорвёт на атомы. Вы останетесь живы, но чем ближе вы будете подходить в чёрной дыре, тем ваше движения будет увеличиваться до скорости света, но ваше время, относительно стороннего наблюдателя, будет замедляться. Когда вы войдёте в чёрную дыру, то будете плыть в центр дыры – самое зловещее явление природы. Вас не растянет, вы не замедлитесь, не получите ни синяков, ни шишек. Вы будете находиться в свободном падении, потому что не будете испытывать гравитацию: Эйнштейн это назвал «самой счастливой мыслью».

За горизонтом событий вы увидите вещи, которые падали до вас, а когда оглянетесь, будете видеть то, что будет падать после вас, но вы никогда не увидите стороннего наблюдателя. В конце концов, вы доберётесь до такого места, где всё перемешается: и будущее, и настоящее, и время, и пространство. И вы увидите одновременно всю историю от «Большого взрыва» до далёкого будущего. И время для вас может вообще остановиться. Но выбраться из чёрной дыры вы не сможете, потому что в там время и пространство меняются местами – за горизонтом событий к центру вас затягивает время, а время идёт только вперёд. Вот поэтому из чёрной дыры выйти невозможно. Но на радость вам: в достаточно большой чёрной дыре смогли бы прожить оставшуюся жизнь и умереть в сингулярности.

Расчёты показывают, что при подлёте к сверхмассивной чёрной дыре, расположенной в центре нашей галактике Млечный Путь, ни звездолёта, ни человека не разорвёт на атомные частицы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

6 − два =