23.03.2013 / 16:16

Патэнцыйныя катастрофы: ці можа чорная дзірка праглынуць Зямлю 31

Піша астраном Віктар Малышчыц.

На шчасце, Вялікі адронны калайдар такое стварыць не здольны.

Чорная дзірка па-сапраўднаму небяспечная толькі пры прамым пападанні ў Зямлю.

Чорная дзірка ў падвойнай сістэме паядае свайго кампаньёна.

Там, куды ўказвае лазер з тэлескопа, і знаходзіцца цэнтр нашай Галактыкі, а разам з ім — і звышмасіўная чорная дзірка.

Самы страшны забойца, самая разбуральная сіла ў Сусвеце — гэтымі эпітэтамі, ад якіх стыне кроў у жылах, аўтары навукова-папулярнага фільма канала BBC узнагародзілі найцікавейшы аб’ект у космасе — чорныя дзіркі.
Мноства публікацый у прэсе, безліч фільмаў і перадач прысвечана ім, прычым у большасці выпадкаў з прэсы мы даведваемся аб надзвычайнай небяспецы, якая пагражае нашай планеце ад гэтых аб’ектаў. Ці варта іх баяцца?

Калі паміраюць зоркі...

Паспрабуем сабе ўявіць, як утвараюцца такія аб’екты. Зоркі маюць велізарныя масы, з-за якіх гравітацыя даўно б сціснула іх, каб не адзін фактар.
Зоркі свецяць за кошт таго, што ўнутры іх пры высокім ціску і тэмпературы самы распаўсюджаны ў Сусвеце элемент — вадарод — ператвараецца ў гелій. Такія ж рэакцыі, дарэчы, адбываюцца пры выбуху вадароднай бомбы. Магутнае выпраменьванне, якое пры гэтым нараджаецца ўнутры кожнай зоркі, аказвае моцны ціск, які супрацьдзейнічае сілам прыцягнення, не даючы ёй ператварыцца ў звышшчыльны аб’ект. Але з цягам часу ўсе запасы паліва сканчаюцца і сілы прыцягнення бяруць сваё, нараджаючы экзатычныя для нас аб’екты.
Калі памірае зорка кшталту нашага Сонца, то сілы гравітацыі сціскаюць яе да памераў зямнога шара.
Велізарны ціск разбурае нават атамы, пераводзячы рэчыва ў незвычайны стан, які немагчыма атрымаць у нашых лабараторыях. Такую зорку называюць белым карлікам. Шчыльнасць рэчыва ў ёй настолькі вялікая, што напоўнены ім напарстак можа важыць тысячу тон!

Калі зорка перад смерцю была цяжэйшай (у 1,5—2 разы цяжэйшай за Сонца), то сілы гравітацыі, якія яе сціскаюць, будуць яшчэ большымі, і змогуць разбураць нават атамныя ядры. У выніку застанецца аб’ект памерам з Мінск, шчыльнасць якога проста не зможа ўкласціся ў галаве: той самы напарстак рэчыва можа важыць нават мільярд тон! Такія зоркі называюцца нейтроннымі.

Монстр гравітацыі

Але калі маса зоркі будзе перавышаць сонечную больш чым утрая, ніводная сіла ў Сусвеце не зможа процістаяць гравітацыі.
Зорка сціснецца фактычна ў кропку з бясконца высокім ціскам і тэмпературай, такім жа моцным стане і гравітацыйнае поле каля яе. Адбудзецца, вобразна кажучы, «дзяленне на нуль» у пэўнай кропцы прасторы.
Але ўбачыць, што робіцца каля такога дзівоснага аб’екта, мы не зможам.
З-за ўжо згаданага гравітацыйнага поля пачне скрыўляцца прастора вакол; яна быццам бы самазамкнецца, і ніводзін сігнал знутры не зможа дайсці да нас. Гэтыя скрыўленні прасторы немагчыма ўявіць нашай трохмернай свядомасцю, але можна апісаць фізічнымі ўраўненнямі. І калі ніводзін сігнал не пакіне гэты ізаляваны ад нас куточак Сусвету, то такі аб’ект нават не зможа выпраменьваць святло. Гэта і бу-дзе чорная дзірка.
Паколькі чорная дзірка не свеціцца, знайсці яе — задача для сучасных астраномаў нерэальная. Але ўсё робіцца нашмат прасцей, калі чорная дзірка ўваходзіць у склад падвойнай зоркі.
У такім выпадку яна можа пачаць перацягваць на сябе рэчыва сваёй суседкі і з задавальненнем яго паглынаць. Пры гэтым газ, падаючы на чорнага «канібала», будзе разганяцца да амаль светлавой хуткасці і ярка свяціцца ў рэнтгенаўскіх промнях. Таму, калі астраномы бачаць падвойную зорку, адзін з кампанентаў якой цёмны і выпраменьвае рэнтген, няма сумневаў — гэта чорная дзірка.

Пагроза для Зямлі?

Што ж, раптоўную сустрэчу з адзінокай чорнай дзіркай мы прадказаць не ў стане. Наколькі імаверная і небяспечная такая сустрэча?

Журналісты часта апісваюць гэтыя аб’екты як гіганцкія касмічныя пыласосы, якія ўсмоктваюць усё, што знаходзіцца на іх шляху. Але гэта няпраўда: адзіны механізм, праз які чорныя дзіркі могуць уплываць на іншыя целы — гэта гравітацыя, якая залежыць толькі ад масы. І калі б, напрыклад, Сонца раптоўна ператварылася ў чорную дзірку, яно не засмактала б ніводнай планеты: усе працягвалі б рухацца па тых жа арбітах, толькі вось днём было б цёмна і холадна...

Калі ж «касмічны забойца» не засмокча нас, усё роўна Зямлю можа проста выкінуць з яе арбіты пры блізкім праходжанні чорнай дзіркі. Можа, гэты сцэнар уяўляе небяспеку?

На шчасце, верагоднасць і гэтай падзеі амаль нулявая. Наш космас — адна бяскрайняя пустата.
У фантастычных фільмах мы бачым, як адважныя касмічныя падарожнікі лётаюць скрозь туманнасці і зорныя скопішчы, але ўсе гэтыя кадры робяцца для відовішчнасці: ніякі фільм не зможа перадаць маштабы каласальных адлегласцяў у Сусвеце. Каб хоць крышку асэнсаваць маштаб, уявім, што Сонца сціснулася да памераў вялікай гарошыны (1 сантыметр). У такім маштабе да бліжэйшай зоркі бу-дзе прыкладна... 300 кіламетраў! Уявіце сабе дзве гарошыны: адна ў Мінску, другая ў Гродне — гэта і ёсць шчыльнасць зорак у нашай галактыцы. Ведаючы гэта, на пытанне, ці часта зоркі могуць сутыкацца адна з адной, адкажыце самі.

Чорныя дзіркі — крыніца жыцця

Аказваецца, чорныя дзіркі могуць не толькі несці смерць, але і жыццё! У цэнтры амаль любога зорнага вострава — галактыкі — таксама знаходзяцца такія аб’екты.
Прычым іх маса можа ў мільёны разоў перавышаць сонечную. Утварыліся яны яшчэ мільярды гадоў таму, калі ў цэнтрах галактык было вельмі шмат рэчыва. Рэшткі гэтай матэрыі тады падалі на звышмасіўныя чорныя дзіркі, нараджаючы нябачанай сілы выпраменьванне, якое сваім ціскам адштурхоўвала ад сябе астатні газ, ствараючы такім чынам умовы для фарміравання новых зорак па ўсёй галактыцы. Магчыма, і наша Сонца існуе толькі дзякуючы таму, што некалі даўно ў цэнтры нашага Млечнага Шляху актыўнічала чорная дзірка. Дарэчы, яна і цяпер там існуе, толькі паглынаць ёй ужо няма чаго. Астраномы знайшлі гэты аб’ект толькі дзякуючы навакольным зоркам, якія з вялізнымі хуткасцямі круцяцца вакол чагосьці цёмнага.

Адронны калайдар і канец свету

Сучасная фізіка не аспрэчвае і існаванне чорных дзірак малой масы — нават меншай за кілаграм. Праверыць, ці існуюць яны, амаль немагчыма.
Таму гэтыя гіпатэтычныя аб’екты становяцца героямі навуковых міфаў. Напрыклад, пра тое, што ў Швейцарыі, у Вялікім адронным калайдары, могуць нарадзіцца такія мікраскапічныя дзіркі, якія засмокчуць спачатку калайдар, пасля — Зямлю, а потым — увесь Сусвет. На шчасце, баяцца іх не варта: з космасу да нас часам прылятаюць часцінкі, энергія якіх у мільёны разоў большая, чым у тым калайдары, — і нічога катастрафічнага не адбываецца. Часам нават падаецца, што такія міфы прыдумляюць самі вучоныя, бо такім чынам можна прыцягнуць увагу грамадскасці да шматмільярднага праекта.
Як бачым, колькі б ні палохала нас жоўтая прэса, чорныя дзіркі — зусім не пагроза нашаму існаванню і нашай планеце.
Але гэта ўнікальная з’ява ў Сусвеце, якая дазволіла нам яшчэ глыбей падысці да яго таямніцаў і зрабіць чарговы крок наперад у адкрыцці законаў Прыроды

Хочаш падзяліцца важнай інфармацыяй ананімна і канфідэнцыйна?

Віктар Малышчыц

0
Апытаны / Адказаць
23.03.2013 / 16:33
Зямлю можа, а Беларусь?
0
Кнехт / Адказаць
23.03.2013 / 16:54
Я б гэтаму астраному - як даў балюча па башцэ тым тэлескопам! Каб не палохаў! Зямля пакоіцца на трох сланах, якія стаяць на трох кітах! А вакол яе круцяцца зоркі і месяц. Ну, каму гэта не зразумела?! Мы і так тут, з "чорнай дзіркі" Пазіраючы на свет, Капаем валакардзін і Прамаўляем: "Шчасця нет!" :)
0
райцэнтр / Адказаць
23.03.2013 / 17:11
Я не астраном і не фізік, але такія супакаеньні мяне дзівяць. Мы анічога і не можам бачыць - Бо не ведаем - чым ГЭТА можна пабачыць. Мы самі - прадаўжэньне той энэргіі, што пульсуе праз гэтыя поры галактычныя. І разбухлі тут - без ціску - хто ў памідор, а хто ў чалавека.:-) А вы кажаце: як бачым нічога страшнага. Сьмешныя кузюркі..:-) Такія вааажныя. І нават не дзеці з запалкамі. Таму я схільная баяцца калайдэра.
Паказаць усе каментары/ 31 /
Каб пакінуць каментар, калі ласка, актывуйце JavaScript у наладах свайго браўзеру