Последний свет: Сбылось предсказание Эйнштейна о чёрных дырах
Впервые в истории астрофизикам удалось понаблюдать, что именно творится возле знаменитого горизонта событий.
Самое удивительное, что сам Эйнштейн отказывался верить в существование в космосе чёрных дыр. А меж тем все его расчёты, его логика, вся построенная им теория — общая теория относительности — ясно указывали: поскольку гравитация — это следствие искривления, "скручивания" ткани пространства-времени массивным объектом, то в принципе это "скручивание" может дойти до такой степени, что в эту бездонную "воронку" любое вещество будет падать безвозвратно и даже не имеющие массы частицы света — фотоны — окажутся не в состоянии вырваться из этого плена. Получается, что Альберт Эйнштейн не мог объять сам себя, не мог "переварить" то, к чему пришёл своим же собственным умом. А ведь именно открытие чёрных дыр через долгие десятилетия после смерти великого физика стало явственным подтверждением верности его теории.
Первым обнаруженным в космосе "подозреваемым", то есть кандидатом в чёрные дыры, был объект "Лебедь Х-1" в соответствующем созвездии, в шести тысячах световых лет от нас. Кстати, опять же парадокс: знаменитый Стивен Хокинг, который как раз и прославился своими исследованиями чёрных дыр, много лет был убеждён, что этот "Лебедь Х-1" не чёрная дыра. Он даже заключил об этом пари с Кипом Торном, тоже выдающимся астрофизиком, который, к слову, был главным научным консультантом при создании фильма "Интерстеллар". И Хокинг проспорил: это действительно оказалась чёрная дыра массой, по последним данным, больше 20 солнц.
А окончательно, что называется, "своими глазами", пусть и вооружёнными, мы увидели чёрную дыру лишь в 2019 году. Напомним, это была сверхмассивная чёрная дыра (3,5 миллиарда солнц!) в центре галактики М 87.
На этом первом в истории снимке чёрной дыры, так же как и на полученном позже фото чёрной дыры в центре нашей собственной галактики Млечный Путь, вокруг неведомой бездны отчётливо виден ярко светящийся "нимб" — так называемый аккреционный диск, то есть диск притягиваемого чёрной дырой окружающего вещества. Оно носится вокруг гравитационной "воронки" с околосветовой скоростью. Это, по сути, естественный, самой Вселенной созданный ускоритель частиц, коллайдер. Частицы в этой мешанине всё время друг с другом сталкиваются, поэтому от них и исходит свет, притом экстремально мощный.
Так вот, такое поведение вещества в непосредственной близости к чёрной дыре тоже было "предсказано" Эйнштейном, тоже следует из его общей теории относительности, которую ещё называют теорией гравитации. И из неё же следует, что в какой-то момент носящаяся вокруг чёрной дыры плазма оказывается к ней настолько близко, что больше уже не в состоянии удерживаться на своей орбите и отвесно падает туда, где далее происходит неизвестно что. Скрывается за так называемым горизонтом событий. Астрофизики для понимания объясняют это так: это то место, где река превращается в водопад. Они подчёркивают, что до сих пор видели в телескопы только "реку", а вот сам критический момент "водопада" был от них скрыт.
Но недавно заметили некоторые интересные детали при наблюдении за одной чёрной дырой — MAXI J1820+070 в созвездии Змееносца, примерно в 10 тысячах световых лет от нас. Этот объект на самом деле двойная система: там чёрная дыра массой 8,5 солнца "поедает" маленькую карликовую звезду массой всего полсолнца. Перетягивает к себе её вещество. И в этом процессе происходят вспышки, которые наблюдают в рентгеновском диапазоне. Это свечение "поедаемого" вещества достаточно хорошо узнаваемо своими характеристиками, учёные такое давно наблюдают в космосе и прекрасно отличают. Но вот во время вспышки этой чёрной дыры в Змееносце в 2018 году было замечено некое дополнительное, отличающееся от обычного рентгеновское свечение.
Его зафиксировали, в частности, две космические рентгеновские обсерватории: телескоп NuSTAR, который летает на высоте около 600 километров над землёй, и обсерватория NICER, которая прикреплена к Международной космической станции. И тогда возникло подозрение, что загадочное свечение исходит из той самой так называемой области погружения — области, где плазменная река падает в чёрную дыру водопадом.
Недавно учёные провели компьютерное моделирование, и оно показало, что не обнаруживается никакого другого убедительного объяснения этому явлению, кроме как свечение плазмы в тот момент, когда она навеки погружается в пропасть сингулярности. Значит, наука подобралась к самому горизонту событий. Будем надеяться, что дальнейшие наблюдения за этим "плазмопадом" позволят как-то приблизиться к пониманию того, что происходит ТАМ — за горизонтом.
