Разом з нашими колегами з Третього каналу Польського радіо пропонуємо Вам звернути очі до неба. Астрономи відкрили найближчу до Землі чорну діру (і в даному випадку йдеться не про Росію). І саме про неї в ефірі «Трійки», себто Третього каналу Польського радіо», розповів Рафал Ґрабянський з порталу «Urania. Postępy astronomii» (укр. «Уранія. Прогрес астрономії»). А розмовляв із ним Вітольд Лязар.
До вашої уваги переклад цієї розмови.
— Що це означає: «найближча до Землі чорна діра»? Наскільки вона далеко?
— Найближча до Землі, але зовсім і не така близька, бо знаходиться приблизно за 1600 світлових років від нас. Тобто, якби ми були світлом без інваріантної маси, то ми би потребували 1600 років, аби дістатися її.
— Мені полегшало, бо я боявся, що вона нас втягне у себе.
— Це нам не загрожує. Це справді така чорна діра, що знаходиться у нашій галактиці, у Чумацькому шляху. Такі чорні діри із зоряною масою, тобто, скажімо, від п’яти до кількох десятків сонячних мас, тобто мас нашого Сонця, нам відомі. Але ми вперше виявили таку чорну діру близько. І, на додаток, це досить добре схована чорна діра. Насправді, вона не дуже хотіла нам показуватися.
— Про неї можна прочитати, що це спляча чорна діра. Що це означає?
— Так, ми можемо вжити таку назву. Загалом, чорні діри мають таку властивість, що спроможні зосереджувати у невеликому фрагменті простору настільки величезну масу, нерідко масу багатьох Сонць у собі. Тож вони люблять впливати на своє найближче оточення. І коли, наприклад, така чорна діра, що трапляється часто, знаходиться у подвійній системі, тобто взаємно обертається довкола якоїсь іншої зірки (як, наприклад, Земля обертається довкола Сонця, то тут уявімо собі систему із чорною дірою в центрі і якусь зірку замість Землі, що обертається довкола цієї чорної діри), то в таких подвійних системах чорна діра часто діє так, що всмоктує матерію з зірки, котра довкола неї обертається. А таке всмоктування матеріалу спричиняє утворення високих швидкостей. Вони хоч і є значно меншими за швидкість світла, але є настільки високими, що матерія, котра переноситься з зірки до чорної діри, під впливом взаємного тертя, яке виникає під час цього всмоктування, виділяє дуже потужне рентґенівське випромінювання. А його ми вже можемо зауважити. І більшість чорних дір саме так ми відкриваємо. Бачимо десь у небі світло в діапазоні, що невидимий для людського ока, але, наприклад, відповідає рентґенівським променям із дуже високою енергією, спостерігаємо за цією системою і робимо висновки, що там, імовірно, є чорна діра.
Тут інакше. Бо ця чорна діра спить. Це означає, що вона обертається, але не взаємодіє із зіркою. Ця зірка спокійно обертається довкола неї на такій же відстані, як між Землею і Сонцем, і не виділяє жодної матерії. Отже цієї чорної діри не видно. Ми припускаємо, що вона там є, з огляду на цю, власне, сяючу зірку та з огляду на її рухи. Ми бачимо, що вона рухається і щось темне, невидиме на неї впливає.
— А чи те, що вона спить, означає, що вона не діє?
— Так, можна сказати, що вона не діє в такому сенсі, що не робить нічого такого помітного, що чорні діри люблять робити. Тобто призводити до того, що зірки довкола так би мовити руйнуються. Бо вони повільно всмоктуються чорною дірою, а вона зростає. Парадоксально, такі зоряні чорні діри можуть певної миті мати меншу густину, аніж навіть вода. Бо зі зростанням маси чорної діри її радіус зростає лінійно, тобто рівномірно, але обсяг зростає у кубічній прогресії. Тож можемо собі уявити, що насправді такі чорні діри розростаються, але їхня середня густина зменшується. І чорні діри люблять таке своє оточення, коли можуть всмоктувати зірки. Сплячі чорні діри так не діють. Але, звісно, гравітаційна взаємодія весь час у випадку таких чорних дір продовжує даватися взнаки, ті самі закони фізики діють. І весь час завдяки такій гравітаційній взаємодії ми можемо за такими чорними дірами спостерігати.
— Якщо вона не діє і нічого не втягує, то це якась неповноцінна чорна діра?
— Так, можливо, що вона колись всмоктувала. І це загадка. Вона могла, власне, зіпсуватися. Науковці насправді не знають, яким дивом така чорна діра, у такій конфігурації, на такій відстані існує. Бо насправді ми знаємо, що аби чорна діра зіркової маси могла виникнути, то мають бути виконані певні, дуже конкретні умови. І фізичні моделі свідчать про те, що в таких подвійних системах зірка і чорна діра знаходяться, зазвичай, значно ближче одне до другого. І якщо зараз вони не взаємодіють, то вони або мали виникнути у приблизно той самий час і бути дуже молодими, або та зірка, що згодом перетворилася у чорну діру, пройшла таке перетворення якось дуже швидко у своїй еволюції. Це насправді ще прогалина у нашому знанні, якої ми ще не заповнили, і таємниця для фізиків та астрофізиків, завдання, аби вигадати спосіб, як та спляча чорна діра може існувати настільки близько до іншої зірки, із якою не взаємодіє; як могла виникнути. Наразі це досить загадкове явище.
— Досить загадкове і складне. Але, як ви сказали, чорних дір не видно. А про їхнє існування ми знаємо лише тому, що вони взаємодіють зі своїм оточенням. Чи існує можливість, аби у майбутньому вдалося відкрити чорну діру ще ближче до нас?
— Так, це, безумовно, можливе. Це перша настільки близько відкрита чорна діра, що опосередковано відбулося завдяки каталогізації неба Gaia. Це такий телескоп, що каталогізує все небо, спостерігає за ним. І якщо ми спостерігаємо за всім небом, визначаємо розташування зірок із дуже великою точністю, то за якийсь час ми маємо каталог рухів найближчих зірок у нашій галактиці, і алгоритми обробляють ці дані з насправді багатьох мільйонів зірок, аби зробити висновок, що десь якась чорна діра знаходиться. І опосередковано завдяки цьому методу ми її виявили. Припускається, що таких чорних дір із зоряною масою у нашому Чумацькому шляху є близько ста мільйонів. Зараз ми знаємо насправді лиш кілька. Але це питання часу, коли ми напевно знайдемо якісь ближчі до нашої планети.
Запрошуємо Вас послухати передачу в звуковому файлі.
Trójka/А.М.