Як можна виявити чорну дірку

Що таке чорна діра? Як вченим вдалося її сфотографувати? Чому на зображенні вона не чорна і зовсім не схожа на дірку?

Чорна діра — це об'єкт, гравітація якого настільки сильна, що жодна з частинок не може його покинути. Одностороння межа у просторі-часі навколо чорної діри, яку не здатне перетнути навіть світло, називається горизонтом подій. Вважається, що всередині чорної діри існує сингулярність — нескінченно стиснута область, у якій гравітаційне поле стає нескінченним, а неперервна геометрія простору-часу зникає. Жодний з відомих нам законів фізики у цій точці не буде діяти.

Чорні діри — розповсюджені об’єкти у астрофізиці та мають широкий спектр мас. Найменші з них — чорні діри зоряної маси, які утворюються внаслідок гравітаційного колапсу масивної зірки. Їхня маса лежить у діапазоні від 5 до 10 сонячних мас. Надмасивні чорні діри з масами від одного мільйона сонячних існують у центрах майже усіх великих галактик.

У центрі Чумацького Шляху також є така діра, вона називається Стрілець A*, її маса еквівалентна приблизно 4 мільйонам сонячних. Механізм формування таких об’єктів лишається загадкою для вчених. Вважається, що надмасивні чорні діри з’являються на світ одночасно з галактиками, у яких вони формуються.

Чорні діри проміжної маси (у діапазоні від ста до мільйона сонячних мас) довгий час лишалися гіпотетичними об’єктами, проте нещодавно такий об’єкт зафіксували за допомогою гравітаційних хвиль. Вони утворилися внаслідок зіткнення двох чорних дір, які злилися в одну. Маса утвореного об’єкта складає 142 сонячних маси. Існує припущення, що кілька чорних дір проміжної маси, розташованих неподалік одна від одної, можуть зливатися та утворювати надмасивну чорну діру.

Зазирнути всередину горизонту подій дійсно неможливо, проте можна зафіксувати цю межу. Справа у тому, що чорна діра викривляє простір довкола себе, змінюючи траєкторію світла, та взаємодіє з матерією, яка її оточує. Вона може витягувати речовину з навколишніх зірок — це явище називають акрецією. Газ та пил, які падають на чорну діру, розігріваються та починають випромінювати радіацію. Частина цієї матерії оточує чорну діру та крутиться навколо неї, створюючи акреційний диск, який можна побачити.

Окрім того, іноді чорні діри випускають джети — направлені у два протилежних боки потужні струмені плазми, частинки яких розганяються до швидкостей, близьких до швидкості світла.

На зображенні ми бачимо радіовипромінювання, яке оточує надмасивну чорну діру, що знаходиться у центрі еліптичної галактики М87. Цей об’єкт розташований на відстані 55 мільйонів світлових років від Землі, а його маса у 6,5 мільярдів разів більша за масу Сонця. Темна область посередині — це «тінь» чорної діри, а яскраве помаранчеве кільце довкола неї — газ, який її оточує. Втім, насправді цей газ не має такого забарвлення. Такий колір для радіохвильових сигналів обрали астрономи для зручності: так краще видно забарвлені у жовті тони області з найбільш інтенсивними викидами та менш активні червоні області. В оптичному спектрі це випромінювання буде білим, можливо, з відтінками червоного чи синього. Зображення виглядає розмитим, проте наразі це найкраща роздільна здатність, якої вдалося досягти.

Чорна діра у центрі М87. EHT Collaboration

Це зображення — не фото у класичному розумінні, адже на ньому зафіксоване невидиме для людського ока радіовипромінювання, а не випромінювання у видимому діапазоні оптичного спектру.

Радіохвилі використали, тому що вони дозволяють отримати кращу роздільну здатність, аніж видиме світло. Зображення створили за допомогою Телескопа горизонту подій (Event Horizon Telescope, або EHT). Це не одна, а вісім обсерваторій у шести точках земної кулі, об’єднаних в єдину мережу. Для спостереження вчені використовували спеціальну методику — радіоінтерферометрію з наддовгою базою. Вона допомогла синхронізувати апарати та використати обертання Землі таким чином, що система спрацювала, ніби єдиний телескоп розміром з нашу планету. Це дозволило досягти роздільної кутової здатності у 20 кутових мікросекунд — цього достатньо, щоб, перебуваючи в Парижі, прочитати газету, яка знаходиться у Нью-Йорку. Після цього зібрані дані проаналізували, опрацювали та об’єднали в зображення. До проєкту долучилися більше 200 спеціалістів з 59 наукових установ у 20 різних країнах.

Загальна теорія відносності Айнштайна пов’язує гравітацію з деформацією простору-часу під дією присутньої у ньому матерії. Вона передбачає існування чорних дір. До отримання першого зображення такого об’єкта вчені спостерігали непрямі свідчення їхнього існування, наприклад, фіксуючи рентгенівське випромінювання від акреційного диску чорної діри або реєструючи сигнал від злиття двох чорних дір.

Самої лише чорної діри для подорожей у часі та просторі недостатньо. Гіпотетично, у Всесвіті можуть існувати також білі діри — антиподи чорних. Якщо чорна діра притягує матерію, біла, навпаки, її виштовхує. Хоча загальна теорія відносності не заперечує існування таких об’єктів, жодного з них астрономи ще не знайшли.

Ізраїльські вчені опублікували статтю, у якій припустили, що гамма-спалах із незвичайними властивостями, що стався у 2006 році, може свідчити про наявність білої діри. Втім, спеціалісти NASA вважають, що подія радше вказує на формування чорної діри. Окрім того, науці невідомо жодного можливого механізму народження білої діри. Теоретично, біла діра може бути «виходом» з чорної, тобто іншим кінцем кротовини, який може вести або в іншу точку простору-часу, або навіть у інший Всесвіт. Існування кротовини, знову ж таки, не заперечується загальною теорією відносності, але про те, ічи є вони насправді, нічого не відомо.

На астронавта, що впаде у чорну діру, чекає смерть — тут без варіантів. Довгий час вважалося, що, перетнувши горизонт подій, астронавт ще якийсь час буде падати вглиб чорної діри, поки припливні сили не розтягнуть його тіло, немов локшину. Для цього явища існує термін спагетіфікація. Втім, згідно з дослідженням американских вчених, квантові ефекти поблизу горизонту подій перетворюють його на стіну вогню, який підсмажить астронавта ще до того, як він перетне цю межу. Тому як у Мак-Конегі в «Інтерстелларі» не вийде.

Як утворюється чорна діра

Однією з найбільш страшних елементів у Всесвіті є чорна діра. За підрахунками, центр нашої галактики утворений надмасивною чорною дірою. Йдеться про точку, сила тяжіння практично нескінченна і вона намагається «проковтнути» все на своєму шляху. Наука вивчала як утворюється чорна діра і які шанси на те, що вони стають більшими.

Тому ми присвятимо цю статтю, щоб розповісти вам, як утворюється чорна діра та які її характеристики.

ключові особливості

Ці чорні діри - не що інше, як залишки давніх зірок, яких більше не існує. Зірки, як правило, мають багато речовини і частинок, тому вони мають багато сили тяжіння. Потрібно просто подивитися, як на Сонці постійно оточують 8 планет та інші зірки. Сонячна система існує завдяки силі тяжіння Сонця. Земля її приваблює, але це не означає, що ми все ближче і ближче до сонця.

Багато зірок закінчують своє життя у вигляді білих карликів або нейтронних зірок. Чорні діри є завершальним етапом еволюції цих зірок, набагато більших за сонце. Хоча люди думають, що сонце велике, воно все ж є середньою зіркою (навіть маленькою, якщо порівнювати з іншими зірками). Ось чому є зірки, розміри яких у 10 і 15 разів більші за сонце, а коли вони перестануть існувати, вони утворять чорну діру.

Якщо жодна сила не може зупинити дію сили тяжіння, з’явиться чорна діра, яка може зменшити весь простір і стискати його до тих пір, поки об’єм не стане нулем. На даний момент можна сказати, що щільність нескінченна. Іншими словами, кількість речовини, яка може бути в нульовому об’ємі, необмежена. Отже, гравітаційна сила цієї чорної плями також нескінченна. Ніщо не може уникнути цієї привабливості.

У цьому випадку навіть світло, яким володіє зірка, не може уникнути сили тяжіння і потрапляє у власну орбіту. З цієї причини її називають чорною дірою, оскільки в такому обсязі нескінченної щільності та сили тяжіння навіть світло не може випромінювати світло. Хоча гравітація нескінченна лише в точці нульового об'єму, де простір згортається, ці чорні діри притягують матерію та енергію один до одного.

Як утворюється чорна діра

Чорні діри складаються лише з дуже масивних зірок. Коли в кінці життя у них закінчується паливо, вони катастрофічно і нестримно руйнуються, а коли обвалюються, утворюють у космосі свердловину - чорну діру. Якщо вони не такі великі, матеріал, що їх робить, може запобігти їх руйнуванню та утворенню вмираючої зірки, яка ледве випромінює світло: білий карлик або нейтронна зірка.

Різниця між чорними дірами полягає в їх розмірі. Зірки - це ті, що мають масу, еквівалентну масі сонця, і радіус у десятки або сотні кілометрів. Ті, у кого маса Сонця в мільйони або навіть мільярди разів перевищує масу Сонця, є надмасивними чорними дірами в ядрі галактик.

Також можуть бути проміжні чорні діри, сотні тисяч сонячних мас і ранні чорні діри, що утворилися на початку Всесвіту, і їх маси можуть бути дуже малими. Їх гравітаційне тяжіння настільки велике, що вони не можуть просто уникнути його притягання. Якщо найшвидше світло у нашому Всесвіті неможливо вимкнути, то нічого не можна вимкнути.

Сила чорної діри

Хоча завжди думали, що чорна діра приверне все навколо і поглине, це не так. Щоб планета, світло та інші речовини були поглинуті чорною дірою, ви повинні бути занадто близько до нього, щоб вас приваблював його центр діяльності. Досягнувши точки неповернення, ви потрапляєте в горизонт подій, де неможливо врятуватися.

І як тільки ми входимо в горизонт подій, ми можемо рухатися, ми повинні мати можливість рухатися швидше, ніж світло. Розмір чорної діри дуже малий. Чорна діра, така як ті, що знаходяться в центрах деяких галактик, він має радіус до 3 мільйонів кілометрів. Є більш-менш близько 4 таких сонечок, як наше. Якщо чорна діра має таку ж масу, як наше сонце, то її діаметр становить лише 3 кілометри. Як завжди, ці простори можуть бути страшними, але все у Всесвіті є.

Слід підкреслити, що чорна діра може затримати в ній всю матерію і сам простір-час. Він не тільки може вловлювати світло, але це центр із таким центром ваги, що може посилити все, що ми говоримо. Сам отвір абсолютно чорний і не має особливостей. До цього часу вони не змогли повернутися додому через великий вплив, який вони мали на навколишнє середовище. Вони також відомі величезною енергією, яку вони виділяють.

Ось чому перший вплив чорної діри відбувається завдяки використанню мережі дзеркал. Ці радіоскопи можуть вимірювати випромінювання з космосу. Це не вказує нам на Всесвіт, як телескоп. Для конкретного виявлення двох чорних дір був використаний флюороскоп. Одна з них - надмасивна чорна діра в центрі нашої галактики.

Еволюція чорної діри

Оскільки вони маленькі і темні, ми не можемо спостерігати їх безпосередньо. Через це вчені давно підозрювали про його існування. Те, що, як відомо, існує, але не може бути розглянуте безпосередньо. Побачити чорну діру ви повинні виміряти масу області космосу і шукати регіони з великою кількістю темної маси.

У двійкових зоряних системах багато чорних дір. Вони залучають багато маси зірок навколо них. Коли воно привертає ці якості, його розмір збільшується і стає більшим. Одного разу зірка-супутник, від якої походить маса, повністю зникне.

Як бачите, однією з найбільш вивчених речей у Всесвіті є те, як утворюється чорна діра. Я сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатись більше про те, як утворюється чорна діра та які її характеристики.

Повний шлях до статті: Meteorología en Red » Астрономія » Як утворюється чорна діра

Ці яскраві «чорні дірки»

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Відкриття на кінчику пера. Колись вони потрясали. Класичний приклад таких відкриттів — обчислення орбіт двох самих далеких планет Сонячної системи — Нептуна і Плутона. Цей приклад досі прийнято приводити, як тільки мова заходить про значення теоретичного методу. Сьогодні ми розповімо ще про одне теоретичне пророкування, яке загрожує стати реальністю. Про «чорні дірки», або сколапсуючі тіла. Колапс був передбачений загальною теорією відносності А. Ейнштейна. Колапс — це стиснення великої маси під дією власного поля гравітації. «Чорна діра» — це результат колапсу.

Будинок, що руйнує себе

Нагадаємо основні уявні побудови, пов’язані з цим передбаченням А. Ейнштейна. Будь-яке тіло, у якого є маса, притягує до себе інші. Уявімо собі, що ця маса стає все більше. Притягувати вона буде сильніше і сильніше. Сильніше притягує — важче відірватися від неї і полетіти. Все більше так звана друга космічна швидкість. І якщо маса тіла продовжує зростати, то рано чи пізно настає мить, коли вам потрібно розігнатися до швидкості світла, щоб полетіти. Ще трохи більше маса — і вже саме світло не зможе відірватися від «поверхні» такої «Землі». Адже навіть воно не може рухатися швидше себе. І біжучи, світло повернеться, як повернеться будь-яка частка…

Це і є чорна дірка? До речі, такою чорною діркою для зовнішніх спостерігачів виявиться наш Всесвіт, радіус якого — близько 10 мільярдів світлових років. Всередині цього клубка зірок сума всіх мас якраз достатня, щоб утримати, не випустити навіть промінь світла. Це і є так звана «межа нашого видимого світу», межа видимого Всесвіту, або, як її ще називають, «горизонт». За нього ніщо не може проникнути з нашого світу.

Отриманий на кінчику пера, цей висновок загальної теорії відносності Ейнштейна, хоча і став майже звичним, важкий для самої витонченої уяви. Але з тієї ж теорії, можливі і такі «маленькі» чорні дірки, по відношенню до яких ми самі опинимося в ролі зовнішніх, сторонніх спостерігачів. Для цього потрібно лише, щоб щільність речовини в якомусь небесному тілі в мільярди разів перевершила щільність Всесвіту. Тоді «гравітаційний радіус» відповідно в мільярди разів зменшиться.

Земля, надійна і рідна, нехай послужить нам прикладом. Друга космічна швидкість зростає не тільки з ростом маси. Якщо зменшити радіус Землі вдвічі при тій же масі — сила ваги на її поверхні зросте вчетверо. Щоб перевірити це, досить шкільної формули закону тяжіння Ньютона. Відірватися від такої Землі буде важче, космічна швидкість зросте. Стискаємо далі, тяжкість зростає, і, нарешті, коли радіус Землі досягне декількох метрів, нам, щоб полетіти, знадобиться швидкість світла. Такий гравітаційний радіус Землі. Слава тим силам, що підтримують нашу планету зсередини і не дають їй стиснутися!

Уявіть собі річку. Широка вода. Швидкість течії нехай буде силою тяжіння, що зваблює нас. Витрата води в одиницю часу — аналог маси. Збережемо цей витрату — масу, але звузимо русло, тобто збільшимо щільність.

Течія стає настільки сильною, що заходити в таку воду небезпечно. Так само небезпечно, як опинитися поблизу надщільного тіла.

Але — далі. Як буде почувати себе матерія, коли її здавить сила тяжіння, порівнянна з силами внутрішнього тиску? Чи не станеться так, що в якийсь момент під дією жахливої ваги вона, подібно занадто великому будинку, раптом «впаде всередину себе»? Станеться! Це і передбачила загальна теорія Ейнштейна в 1915 році: досить велика маса «холодної матерії», якщо її радіус менше 300 гравітаційних, почне нестримно стискатися — колапсувати. Матеріалу не встояти перед натиском гравітаційних сил, «будинок завалиться».

«Чорна діра» (або «яма») — не єдина назва для сколапсуючого тіла. «Гравітаційною труною» — так назвав її вчений Я. Б. Зельдович, «вмороженістю зірки»… Шалено далекий привид, у якого «обідрані», без ядра електронів речовини нестримно прагнуть «всередину», в центр і тільки туди, до тієї області, де кінчається різноманітність. Залишається лише найпростіше: маса, заряд, де немає відмінностей, де всі рівні і царює безвихідь руху лише всередину.

Ніхто не повертається звідти…

Зовні та область, де знаходиться сколапсуюче тіло, повинна здатися ідеально чорною. В тому і сенс назви — «чорна діра»… Жодного промінчика світла з неї не виб’ється. Пославши сигнал до такого об’єкта, ми будемо марно чекати, поки він відіб’ється, повернеться до нас. Ніщо не повертається з області, де перебуває «чорна яма». Все, що туди потрапляє, втрачає своє обличчя, зберігаючи лише масу, заряд, момент кількості руху і кількість руху. Ніщо не може зупинити колапсу, якщо тіло стислося настільки, що виявилося всередині критичної поверхні, обмеженої гравітаційним радіусом. Об’єкт стає тоді принципово неспостережним в тому сенсі, як ми уявляємо собі спостереження. Це зовсім не означає, що «дірку» не можна виявити, але… про це мова далі.

Поблизу колапсуючої області і всередині неї простір сильно «викривляється». Важко уявити собі, як може викривлятися тривимірний простір. Але можна уявити двовимірний простір у вигляді натягнутого гумового полотна.

Колись в якомусь місці щільність полотна стане дуже великою — це все одно, що покласти туди гирку, — кривизна різко зростає. Утворюється ямка. Все, що рухається вільно і по прямих лініях поблизу цієї ямки, в тому числі і світло, починає поводитися незвично. І, головне, якщо яма глибока, потрапивши в неї, ніщо вже більше звідти не повернеться.

Але є ще координата — час. В чотиривимірному світі Ейнштейна — Мінковського це рівноправна з просторовими координата. Всередині колапсуючої області координати міняються місцями! Тепер напрямок ходу часу для спостерігача всередині колапсуючої області — це напрям зменшення радіуса. Потрапити на більший радіус у нього не більше шансів, ніж повернути наше звичайне життя назад. Він не може зупинитися і продовжує «падати», бо зупинитися — це зупинити час. Але, «на щастя» для такого спостерігача, колапс триває недовго. Так, якщо прибрати внутрішній тиск в Землі, то за нашим годинником ми сколапсуємо за п’ять хвилин і потрапимо в так звану сингулярність (особливу точку, де щільність речовини дорівнює нескінченності). Однак будемо мудрими і спробуємо спостерігати колапс ззовні.

Ціна за безпеку велика. Ззовні ми зможемо спостерігати тільки початок колапсу. Як тільки тіло проходить свій «горизонт», всякий зв’язок з ним припиняється. Ніякої інформації з цієї області ми отримати вже не зможемо. Сигнали «заплутуються» у власній неевклідовій геометрії «чорної ями» та не виходять назовні. З-за цього нам буде здаватися, що колапс триває вічно.

Вперше геометрію «чорної ями» розрахував Мартін Шварцшильд у 1916 році. А в 1963 Рой Керр побудував геометрію для обертової маси, яка колапсує. І у нашого об’єкта з’явилися додаткові фантастичні властивості. Радіус зірки величезний. Уявіть, вона стискається, колапсує. Радіус зменшується. І тоді, як фігуристка, руки, що прижалася різко до тіла, зірка закрутиться зі швидкістю вовчка. Чим менший радіус, тим скоріше обертання. І так до тієї пори, поки на поверхні поблизу екватора швидкість не стане дорівнювати швидкості світла. У такої рухомої «дірки» буде дві критичних поверхні. Одна — це все той же «горизонт» і інша — поверхня так званого нескінченного червоного зсуву. Її радіус дорівнює тому, при якому лінійна швидкість обертання досягає швидкості світла. Стикаються ці дві поверхні тільки поблизу полюсів. Простір між ними назвали ергосферою.

Від «білих карликів» до «чорної ями»

Об’єкт з фантастичною личиною, яка не схожа ні на що в звичному світі. Він не вкладається ні в які рамки, але тільки до тих пір, поки нам не вдасться вплести його в мережу інших наших, вже більш-менш усталених уявлень та фактів. Так, до Менделєєва кожен новий елемент являв собою одкровення, поки вони всі, пов’язані знаменитою таблицею, не підкорилися необхідності. Так і з «чорними ямами». Виявилося, що чорна діра — не що інше, як досить «масовий», по ідеї, «продукт» еволюції досить масивних зірок. У всякому разі, так вважають американські фізики Р. Руффіні та Дж. Уїллер, яким багато в чому зобов’язана ця стаття.

Досить давно у Всесвіті були відкриті зірки, названі «білими карликами». Це дуже щільні зірки. Так «білий карлик» розміром із Землю по масі дорівнює кільком сонячним. Коли цими надгустими зірками зайнялися впритул і застосували до них теорію, то виявилося, що «карлики» з масою, більшою ніж 1,2 сонячної маси, — річ нестійка і недовговічна. Така зірка почне стискатися під дією сил власного гравітаційного поля. Так говорить теорія. Стискаючись, зірка перетвориться спочатку в нейтронну зірку. Це зірка, у якої щільність речовини досягла ядерної щільності. Якщо «білий карлик» розміром із Землю, як говорилося, буде мати сонячну масу, то нейтронна зірка, така ж по масі, буде в поперечнику дорівнювати всього лише кільком десяткам кілометрів.

Жахлива щільність, але і на ній справа не закінчується. Якщо стиснення триває, зірка може перейти у стан надядерної щільності, тобто сколапсує і перетвориться в нашу «чорну діру», або «гравітаційну труну». Отже, той дивний об’єкт з безліччю назв, про який ми писали вище, — кінцевий підсумок еволюції «добре» відомих нам в космосі зірок — «білого карлика» і нейтронної зірки. (Обертові нейтронні зірки, як з’ясувалося, і є знайомі нам пульсари.)

Правда, насправді не все так просто. Фізика процесу, обмовимося — можлива фізика, дуже складна. Можуть пройти тисячі років, поки маса ядра зірки «добереться» до стану гравітаційної нестійкості. Причому, не обов’язково вона повинна бути в точності рівна критичній. Вона набагато може її перевищувати, і, тим не менш, колапс довго не настане. Так може бути, наприклад, коли гравітаційні «обійми» будуть врівноважені високим внутрішнім тиском. Якщо зірка «гаряча», то температури всередині будуть «роздувати» її і урівноважать сили гравітації. Але варто охолодити зірку, як вона миттєво сколапсує.

Колапс, колапс, колапс…

Спочатку матеріал починає «розсипатися» і текти всередину повільно — потім все прискорюючись. В якусь мить велика частина речовини «стиснеться», і сили гравітації зростуть, процес прискориться. Зовнішня оболонка зірки в цей момент відшаровується, не встигаючи за ядром…

Далі — два шляхи. Якщо кінетична енергія текучої до центру колапсуючої речовини достатня, щоб перевести систему в стан надядерної щільності, то настане повний колапс і утворюється «чорна діра». Якщо цієї енергії не вистачає, то колапс затримується на стадії ядерної або близької до того щільності. Зупинка такої величезної маси, яка з величезною швидкістю падала в центр, призводить до миттєвого перетворення гігантської кінетичної енергії в теплову. Це все одно, що різко загальмувати величезний тепловоз, в мільярди тонн вагою, який мчить на повному ходу. Стрибок температури призводить до вибухового зростання тиску всередині.

І ось навколишня оболонка, яка, пам’ятаєте, падала повільніше і відстала, відшарувалася від основної маси, починає відчувати цей тиск. Вибух «всередину» обертається вибухом «назовні». Оболонка розлітається, виникають космічні промені й хмари мчаться у всі сторони іонів. Можливий приклад такої вибухнулої зірки (їх називають надновими) — Крабоподібна туманність з масою, приблизно рівною масі Сонця. Ось і ще одна спорідненість встановлена — наднова, чорна дірка…

Обертання і магнітні поля можуть сильно вплинути на цю картину. У міру стиснення, як вже говорилося, ядро буде все швидше обертатися, щоб зберегти колишній момент кількості руху. При цьому магнітні силові лінії, прив’язані до плазми, а тому не встигають за обертанням, намотуються на ядро подібно нитці на шпульку. Оскільки між цими лініями існують сили відштовхування, це викликає загальне подовження колапсуючої «шпульки». Силові лінії несуть з собою матерію, яка у вигляді струменів викидається з полюсів.

Але якщо маса ядра велика, то на стадії ядерної щільності колапс може сповільнитися, але не зупинитися. Гравітаційні сили панують. Система проскакує стан нейтронної зірки і — повний колапс!

У пошуках «чорних ям»

Тепер, коли наш дивний привид знайшов своє місце в ланцюжку можливих перетворень вже відомих зірок, є шанси на те, що його вдасться незабаром «відкрити» серед блискучих вогників на небі. Побачити його, звичайно, не вдасться, почути в радіотелескопі — теж. Він нічого не випромінює. Але все ж якісь властивості у «діри» є: маса, заряд… Значить, вона може впливати на орбіти видимих зірок. «Чорна яма» може утворити з видимою зіркою пару, яка буде обертатися, поперемінно затемнюючись (затемнено-змінні зірки). Вона («діра») може просто «висмикнути» з зірки «жмут» речовини, і ми побачимо раптом струмінь, що витікає із зірки в нікуди! У хмарах міжзоряного пилу головним доказом, по якому ми виявимо невидиму небезпеку, будуть потоки — струмені речовини, спрямовані в одне і те ж місце без видимих на те причин. А у випадку подвійної зірки, одна з яких — «дірка», між ними може виникнути перемичка з перетікаючої речовини, чого в звичайному випадку не спостерігається.

Є й інші «докази». Наприклад, в момент, коли тіло проходить свій гравітаційний радіус, в той останній момент спілкування з світом, воно посилає як прощальний крик потужне гравітаційне випромінювання в простір. Якщо вже в закриту «дірку» падає міжзоряний газ і речовина, то при переході нею критичного радіуса повинно виникнути потужне електромагнітне випромінювання. Причому, як показали вчені, випромінюють в цьому випадку не окремі частинки, а весь газ. Бо по дорозі він нагрівається до неймовірних температур. Нагрівається за рахунок ефекту закручування або виру. Уявіть собі звичайний всмоктуючий вентилятор. Струмінь диму по мірі наближення до нього сильно закручується навколо своєї осі і стискається в поперечнику. Те ж відбувається і з падаючим в «чорну яму» зоряним газом.

І, нарешті, якщо діра обертається, то частинка може підлетіти до неї, побувати в ергосфері і, не долетівши до кордону гравітаційного радіуса, вислизнути. Найдивніше, що при цьому частка ще придбає енергію. Вся справа у вугіллі і швидкості, з якою частинки влітають в ергосферу. Нагадаємо, що ергосфера — це ще не дірка і повернення з неї можливо. Але в такому разі колапсуюче тіло може, в принципі, працювати як генератор високоенергетичних космічних променів, походження яких досі залишається загадкою.