скачать книгу бесплатно
…и за несколько секунд их существования выделяется приблизительно столько же энергии, сколько энергии выделилось бы Солнцем за десять миллиардов лет…
– Чего?
– …вот тебе и один из источников мощного радиоизлучения…
Правда, должен тебе сказать, что в основном результатом появления таких длительных и мощных гамма-всплесков являются рождения сверхновых звезд…
…и лишь один из ста сродных гамма-всплесков, по словам ученых, является причиной рождения новой черной дыры…
…а вот причиной более коротких и более мощных гамма-всплесков, которые длятся всего доли секунды, ученые связывают с процессом слияния двух нейтронных звезд…
…и только некоторые из самых коротких и самых сверхмощных гамма-всплесков приписываются процессам поглощения черными дырами вырожденных карликов или даже нейтронных звезд…
…а поскольку энергии от этого мгновенного процесса выделяется неимоверно много, то и называются эти объекты квазизвездными источниками радиоизлучения…
– И как же происходят эти процессы?
– Так тебе ведь это вроде неинтересно…
– Нет-нет, почему же?!
– Неужели интересно?
– Не томи, а…
– Если говорить о процессе слияния двух нейтронных звезд, то в теории, когда они достаточно сблизятся, у них появится общий центр масс и они начнут вращаться друг вокруг друга, все больше и больше сокращая расстояние с каждым новым оборотом, но при этом сохраняя свою неделимость…
…а на заключительном этапе они просто сталкиваются, в результате чего происходит бесподобный по мощности взрыв…
…но поскольку, как считается, из-за большого момента импульса такая новорожденная система не может сразу же целиком превратиться в черную дыру, то сначала образуется так называемая Начальная черная дыра и окружающий ее аккреционный диск, температура которого может составлять несколько миллиардов градусов…
…и после того как черная дыра, в привычном для нас понимании, сформировалась, а весь этот процесс, как говорят, длится какие-то доли секунды, она сразу же начинает всасывать в себя окружающую ее материю, то есть значительную часть материи аккреционного диска, которая далеко еще не разлетелась…
…а магнитное поле новорожденной черной дыры и динамические взаимодействия частиц внутри самого аккреционного диска, возможно, способствуют формированию сверхмощных джетов, которые и сообщают миру о том, что появилась новая черная дыра…
– А как происходит процесс поглощения черной дырой нейтронной звезды?
– Похоже, сценарий тот же: общий центр масс, стремительное сближение…
…но при подлете к горизонту событий черной дыры нейтронная звезда разрушается, превращаясь на какие-то мгновения в разогретый до немыслимых температур аккреционный диск…
…а через мгновения черная дыра прибавляет в весе…
…и сверхмощные полярные струйные течения, вероятно, это заверят…
…ну и, конечно, остатки аккреционного диска, которые к этому времени еще не стали частью укрупненной черной дыры, какое-то непродолжительное время будут светить, а этот процесс называется послесвечением…
– Хм, а как же тогда происходит слияние черных дыр?
– Астрономы говорят, что они такого еще никогда не наблюдали…
– Но ведь, наверное, существуют же какие-то теории?
– Существуют…
– А расскажешь?
– Если хочешь, то я могу рассказать тебе этот процесс на теоретическом примере, чтобы тебе легче было понять некоторые астрономические нюансы…
– Хорошо…
– Ну, тогда вообрази… спиральную галактику с перемычкой довольно зрелого возраста…
– ?
– В центре такой галактики располагается сверхмассивная черная дыра, сформировавшаяся из самых первых звезд, которые когда-то были прародительницами этой галактики…
…и эта черная дыра окружена аккреционным диском, громадным аккреционным диском…
…допустим, в нашей Галактике, а зародилась она, как утверждают, 12,7 миллиардов лет назад, этот диск в поперечнике достигает около 150 световых лет…
…и там движутся звезды, сгустки материи, пыль, газ…
…а концентрация материи в этом диске настолько велика, что, по словам ученых, там происходят активные процессы звездообразования…
…но жизнь этих звезд, по их мнению, коротка…
…так как часть новорожденных звезд в галактическом ядре разрушается силовыми полями соседей, а этот процесс, как они говорят, в чем-то схож все с тем же распутыванием клубка шерсти, то есть внешние слои этих звезд непрерывно срываются и уносятся в сторону более массивных соседних звезд…
…а их оголенные ядра поглощаются вырожденными звездами, в результате чего и происходят мощные гамма-всплески…
…другие же звезды очень быстро эволюционируют, превращаясь в нейтронные звезды или маломассивные черные дыры, что также сопровождается мощными гамма-всплесками…
…но поскольку мы находимся приблизительно перпендикулярно оси вращения центральной черной дыры, то эти гамма-всплески можно зафиксировать лишь по косвенным признакам…
…а вот если бы мы находились далеко за пределами нашей Галактики, и находились бы над каким-либо полюсом этой черной дыры, то наверняка мы посчитали бы, что это довольно активный квазар…
– Подожди, подожди, что-то ты меня совсем заболтал!
– Что-то непонятно?
– Ты мне скажи, неужели в центре Млечного Пути находятся несколько черных дыр?
– Здесь вся проблема в том, что мы находимся внутри Галактики, поэтому ее истинное строение неизвестно…
…если же говорить конкретно о галактическом ядре, то в нем сосредоточено очень много материи: звезды, пыль, газы…
…а это все мешает изучению того, что творится в галактическом ядре…
…но, предположительно, в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой чуть более 4 миллионов солнечных масс, а в трех световых годах от нее движется черная дыра поменьше, массой где-то в 1300 масс Солнца…
…также в галактическом ядре, по мнению некоторых ученых, может находиться еще 10–20 тысяч черных дыр, масса которых составляет от 5 до 100 солнечных масс…
– Ух!
– …но все это предположения, возможно, что черных дыр там больше, притом это касается и количества сверхмассивных черных дыр, только все это пока неточно…
– Впечатляет…
– А теперь просто послушай немного…
Современные ученые считают, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой, а не простой спиральной галактикой…
– Это такая большая разница?
– Тсс! В нашей Галактике ученые обнаружили около двадцати звездных потоков, если же сказать иначе, то звездные потоки – это либо карликовые галактики, либо это фрагменты карликовых галактик, которые сравнительно недавно были поглощены нашей Галактикой…
…также еще было обнаружено более 150 старых звездных шаровых скоплений, часть из которых вполне могла бы быть зародышами карликовых галактик, либо частью карликовых галактик…
…то есть можно сделать вывод, что за последние несколько миллиардов лет Млечный Путь уже поглотил довольно много карликовых галактик…
– Круто…
– Наша Галактика хоть и считается спиральной галактикой с перемычкой, но сколько рукавов у нашей Галактики – вопрос спорный! Кто-то считает, что у нее четыре основных рукава: рукав Персея, рукав Стрельца, рукав Центавра и рукав Лебедя…
…хотя Солнечная система находится в рукаве Ориона, но многие считают, что рукав Ориона является обрывком рукава Персея…
– А сколько же ты насчитал галактических рукавов?
– Вопрос не во мне! Сейчас становится все больше ученых, которые считают, что где-то 8–12 миллиардов лет назад столкнулись две сравнительно крупные галактики, одна из которых была несколько меньше другой. В результате чего и появилась та Галактика, которую мы называем Млечный Путь…
…и с тех самых пор центральные тела тех двух юных галактик все еще не слились воедино, поэтому в центре Млечного Пути как минимум две сверхмассивные черные дыры, а рукавов у нашей Галактики всего два: рукав Персея и рукав Центавра…
…или, если хочешь, у Млечного Пути существует два очень крупных звездных потока, каждый из которых когда-то был отдельной галактикой…
…остальные же рукава – это обрывки тех двух крупных рукавов…
…так что очень даже может быть, что форма нашей Галактики за последние… 12 миллиардов лет несколько раз кардинально менялась, вполне вероятно, что когда-то она была эллиптической галактикой…
…сейчас она спиральная галактика с перемычкой…
…а когда черные дыры в центре нашей Галактики сольются и исчезнет перемычка, то Млечный Путь станет типичной спиральной галактикой…
– И когда же произойдет слияние двух этих сверхмассивных черных дыр в центре Млечного Пути?
– Откуда ж мне знать? Хотя три световых года между двумя сравнительно массивными черными дырами – это не так уж и много…
– А как произойдет слияние этих черных дыр?
– Ну, смотри…
…в центре нашей Галактики как минимум находятся две сверхмассивные черные дыры…
…а это говорит, что движение звезд в ядрах подобных галактик будет хаотичным…
…ведь вокруг каждой из них в какой-то период времени будут существовать громадные аккреционные диски, составной частью которых будут эти самые звезды, со всеми вытекающими отсюда последствиями, поэтому такие галактики для наблюдателей извне будут казаться как бы с перемычкой…
…а эту зрительную иллюзию будут создавать сталкивающиеся частицы аккреционных дисков двух этих черных дыр, в составе которых будут и разрушающиеся звезды, и раскаленный межзвездный газ, и космическая пыль…
Позже, когда эти черные дыры достаточно сблизятся, перемычка исчезнет, а сталкивающиеся аккреционные диски объединятся…
…и для наблюдателя извне они примут сферическую форму…
…и материя этой сферы, вероятно, разогреется до такой степени, что она, возможно, будет светиться ярче, чем все звезды нашей Галактики…
…а эти черные дыры, мчась навстречу, станут вращаться вокруг друг друга, вернее, вокруг общего центра масс, все быстрее и быстрее закручиваясь в спираль…
Как долго они будут обхаживать друг друга до момента слияния, зависит от многого…
…от скорости и направления вращения вокруг своей оси каждой из этих черных дыр, от их массы, от траектории, от скорости движения, от мощности силовых полей…
…здесь всего и не перечислишь…
…а в момент столкновения меньшая из черных дыр просто-напросто пробьет насквозь большую…
…но при этом с обратной стороны меньшая черная дыра не вылетает за горизонт событий большей…
– То есть?
– Силовые поля черных дыр запредельны…
…а все, что проникает за их горизонт событий, как считается, уже не может вырваться обратно в пространство…
…правда, есть мнение, что на какое-то мгновение поправившаяся черная дыра резко поменяет свою форму, но, как утверждают многие современные ученые, не пройдет и секунды, как произойдет перестройка их систем вращения на общую…
…а укрупненная сверхмассивная черная дыра примет форму сфероида.
– И это все?
– Я же тебе говорил, что астрономы этого процесса пока еще не наблюдали, а сам этот сценарий был рассчитан на компьютере…
…хотя у меня нет никакой уверенности в том, что в той эллиптической галактике, о которой я упоминал и которая находится в 3,5 миллиардах световых лет отсюда, процесс слияния двух сверхмассивных черных дыр к настоящему времени уже завершился…
…но свет-то от нее летел до Земли 3,5 миллиарда лет, так что еще неизвестно, как там ныне обстоят дела и где именно эта галактика сейчас находится…
– Наверное, если тот процесс слияния свершился, то там была катастрофа Вселенского масштаба, которую не заметить просто невозможно…
– Современные астрофизики считают, что при таком слиянии должно высвобождаться гигантское количество энергии, но в основном в виде гравитационных волн…
