10 мая 2012 г.

Есть ли доказательства существования черных дыр?

   В 2013 году впервые в истории Земли астрофизики будут наблюдать настоящий галактический катаклизм в относительной близости от нашей планеты. Ближайшая к Солнцу сверхмассивная черная дыра столкнется со стремительно приближающимся к ней массивным пылевым облаком, происхождение которого не установлено, чего ждать от разворачивающихся посреди Млечного пути событий остальным землянам.
  Семь лет назад астрономам из германского Института внеземной физики общества Макса планка под руководством Райнхарда Генцеля (Reinhard Genzel) повезло. Изучая окрестности точки, в которой должна обитать главная черная дыра нашей Галактики, один из них, Стефан Джиллесен (Stefan Gillessen), заметил любопытное тусклое облачко. Уникальность находки состояла в том, что облако со скоростью 1700 километров в секунду летело аккурат в объятии черной дыры.
    Того, к чему может привести такой полет, наука еще не видела. Собственно, и сами-то черные дыры пока лишь гипотетические объекты. Увидеть дыры невозможно, ведь даже захваченные фотоны не могут их покинуть. однако можно, например, проследить за излучением, которое испускают падающие на черную дыру объекты. И то лишь до «горизонта событий» — расстояния до черной дыры, преодолев которое, объект «скрывается» от глаз наблюдателя. Поэтому получить такие данные — все равно что выиграть джекпот в самой невероятной лотерее. 
    Пришлось поднимать все снимки зоны вокруг компактного радио источника Стрелец А(Sgr A*), как обозначена в каталогах черная дыра нашей Галактики, и анализировать поведение объекта. Снимков накопилось порядочно — к тому моменту сотрудники европейской южной обсерватории следили за Sgr A* уже 13 лет. Правда, основные данные удалось получить с тех кадров, что были сделаны при помощи зеркал VLT — очень большого телескопа, который заработал лишь в 1998 году.
   Спектральные наблюдения показали, что состоит облако из пыли и ионизованного газа (водорода и
гелия), которые подсвечены ультрафиолетовым светом соседних звезд. Но откуда взялось отдельно летящее облако с достаточно низкой температурой (всего 280 градусов Цельсия) среди густо населенной звездами области, ученые точно не знают. По одной из версий, его могла выдуть одна из соседних звезд, которая активно теряет свою массу в виде звездного ветра. 
   Подробности своего открытия астрономы опубликовали только теперь — в декабрьском номере журнала Nature. Судя по расчетам, объект с массой в три Земли летит по очень вытянутой орбите — с эксцентриситетом 0,94. такие похожие на параболу орбиты обычно описывают кометы, прилетающие к Солнцу с окраин Солнечной системы. Точки минимального сближения с дырой облако достигнет  в 2013 году, подлетев к ней всего на 40 миллиардов километров или на 36 световых часов. Ранее  на такую глубину на глазах астрономов «ныряли» лишь две звезды, так что свидание с дырой массивного плотного облака, которое продлится несколько лет, астрономам удастся наблюдать впервые. Ученые заранее предвкушают последствия: ведь если отдельным звездам такое рандеву оказалось нипочем, то для газообразного пришельца пролет вблизи черной дыры, скорее всего, станет трагическим. 
   И к такому событию надо успеть подготовиться — необходимо нацелить на катаклизм все астрономические возможности Земли. 
  Сильнейшая гравитация черной дыры не оставит облаку ни единого шанса уцелеть. За последние годы оно уже ускорилось как минимум вдвое. Сейчас его плотность в 300 раз превышает плотность окружающего межзвездного газа. по мере приближения к дыре внешнее давление начнет сжимать облако, а само оно продолжит ускоряться. Далее, по словам ученых, притяжение черной дыры должно вытянуть пока еще компактное облако вдоль собственной орбиты и рвать его на куски. Уже сейчас выступающие края облака начинают отрываться.
  «Задачка о космонавте, который, оказавшись рядом с черной дырой, вытянулся, как спагетти, похожа на научную фантастику. Но мы можем видеть, что именно это произойдет с обнаруженным облаком. Похоже, оно не выживет в этом приключении», — пояснил Стефан Джиллесен.
   Описанные процессы не только полностью разрушат облако (как предсказывают компьютерные расчеты). по мере приближения к перицентру входящий в его состав газ сильно нагреется от трения и начнет светить в рентгеновском диапазоне. по прогнозам ученых, температура газа может достичь 10 млн градусов Цельсия, что сравнимо с температурой в ядре Солнца. Это заставит черную дыру светить в рентгене в десять раз сильнее, чем в «спокойном» состоянии — такое тоже случится впервые в истории наблюдений за ней. «Ближайшие два года окажутся очень интересными, мы получим чрезвычайно важную информацию о поведении материи вблизи та-ких массивных объектов», — пояснил Генцель.
  Столь редкое явление в ближайшей к нам сверх массивной черной дыре, скорее всего, приведет к множеству научных открытий. Например, на существующие сегодня модели аккреции газа на сверх массивные черные дыры удастся наложить строгие ограничения, ведь в данном случае масса падающего газа достоверно известна.
  Ожидать от галактического катаклизма каких-то последствий для землян не стоит — слишком далеко. Даже яркой вспышки на небе не увидишь: черная дыра станет светить ярче лишь в радио- и рентгеновском диапазонах. а такое свечение можно заметить только при помощи мощных наземных и орбитальных телескопов.  
  Детали  мира 02.2011

Комментариев нет:

Отправить комментарий