Наверное, всем людям интересно, что представляют собой черные дыры в космосе. О них было практически ничего не известно. Сегодня ученые впервые получили фото с изображением черной дыры. Что же они выяснили? Вы знаете, что все эти фотографии черных дыр, которые вы видели в Интернете или в школьном учебнике по астрономии, являются просто иллюстрациями? Да, они просто фальшивые выводы ученых, сделанные на основе своих расчетов. Черные дыры были одной из тех загадок науки, которую никто не понял. Вот почему недавний выпуск первого в истории фактического изображения черной дыры, расположенной в галактике M87, так важен: это первое прямое, наблюдательное свидетельство существования черных дыр.
Что это такое?
Хотя все знают этот термин, большинство из нас (которые не являются астрофизиками) могут не знать точно, что такое черная дыра. Черная дыра – это объект, настолько массивный, что из-за чрезвычайной гравитации все, даже свет, падает внутрь него. Вы все еще в замешательстве? Подумайте о шаре для боулинга на батуте: он сильно углубляется посередине, поэтому если вы бросите на него шарики, они упадут. Черные дыры деформируют пространство и время вокруг него одинаково. Из черной дыры даже скорости света недостаточно, чтобы убежать. Пространство настолько искривлено, что единственное направление – это вниз. Вот почему они «черные» или, скорее, невидимые: ни один свет не может сбежать, чтобы мы их увидели.
Как устроена черная дыра?
Хорошо, но что такое черная дыра? Черные дыры образуются, когда обычное вещество сжимается в достаточно маленький объем. Например, когда у огромных звезд заканчивается топливо, они падают под действием силы тяжести, создавая черную дыру.
Черная дыра M87, которую удалось сфотографировать, вероятно, образовалась из огромных облаков водородного газа, что рухнул.
Что находится внутри черной дыры?
Хотя сами черные дыры не видны, ученые знали, что они существуют, так как другие объекты, такие как звезды, действуют вокруг них. Эти объекты в безопасной зоне не втягиваются, но все еще подвержены воздействию их силы. С другой стороны, материя, которая проходит точку невозврата, называемую горизонтом событий, не может вырваться из черной дыры.
Но ученые все еще пытаются выяснить, что находится внутри черной дыры. Как только водород из коллапсирующей звезды вошел, теория гравитации говорит нам, что он втиснулся в «сингулярность» в центре, но никто не знает, что происходит на самом деле. Таким образом, внутренняя часть черной дыры, вероятно, не выглядит так, как вы могли бы подумать, основываясь на видео из фильмов. Между горизонтом событий и сингулярностью нет ничего, кроме пустого пространства, подверженного чрезвычайно сильным гравитационным полям.
Что происходит с тем, что входит в черную дыру, все еще остается предметом дискуссий. Существует теория, согласно которой вещество, попадающее в черные дыры, в основном исчезает для сторонних наблюдателей и не может быть измерено. Хокинг работал над этой идеей вплоть до своей смерти в марте прошлого года, когда его последняя статья на эту тему была опубликована его коллегами в декабре 2018 года.
Что новое фото может рассказать нам о том, что находится внутри черной дыры?
Новое изображение M87, которое является не просто фотографией, а скорее сборником данных из восьми обсерваторий по всему миру, предоставляет первое свидетельство в поддержку или противоречие теории черных дыр.
Физики, которым нужны более качественные тесты теории гравитации Эйнштейна, или те, кто ищет доказательства для разрушения этой теории, захотят увидеть, что же может объяснить полученное изображение.
На изображении яркие кольца – это аккреционный диск, орбитальная масса газов прямо перед горизонтом событий. Черное пространство в середине – это «тень» черной дыры.
Тем не менее изучение измерений и особенностей изображения даст астрофизикам больше информации, чем когда-либо прежде, чтобы помочь нам понять, как работают черные дыры. Возможно, они узнают, что происходит внутри их.
Несмотря на то что черные дыры прямо над нами, у ученых все еще есть много вопросов о них. Они продолжают изучать эти объекты, делая новые предположения и выводы. Хочется верить, что в скором времени ученым удастся полностью разгадать тайну черных дыр и использовать полученную информацию по назначению.
