Поступление этих слоев на черную дыру превышает спрос, вещество поступает с такой скоростью, с которой черная дыра не может его проглотить. И поэтому начинает обращаться вокруг черной дыры с огромной скоростью, вещество начинает греться, излучает в рентгене. Мы наблюдаем это излучение на Земле, на огромном расстоянии от этой пары объектов, и по характеру излучения делаем вывод: «Это двойная система, состоящая из обычной звезды и черной дыры, которая перекачивает на себя вещество этой звезды».
Как поведет себя черная дыра Туманности Андромеды, которая несется на нас? В центре этой галактики, по прикидкам астрономов, располагается сверхмассивная черная дыра. Она такого же размера, что и наша центральная – 4 миллиона масс Солнца. Но вокруг нее вращается еще одна черная дыра средней массы и несколько тысяч сравнительно небольших. Это приблизительные данные, на самом деле в приближающейся к нам галактике все может оказаться намного страшней. Астрономы не исключают, что ее главная черная дыра разрослась за счет постоянного всасывания всего, что попадается.
Объекты эти фактически только предугадывают, что они есть. Скажем, в центре нашей Галактики, или в центре других галактик, есть какие-то массивные образования. Что они собой представляют – этого никто не знает. А вот исследования в радиодиапазоне с очень высоким разрешением, которое дает проект «Радиоастрон», позволяют, по крайней мере, попытаться увидеть структуру, понять, что вокруг этой черной дыры происходит, поближе подобраться к ее границам.
Первая фотография галактики Андромеды
По поводу нашей черной дыры – которая расположилась в центре Млечного Пути – уже сегодня есть уточненные данные. Одно из главных открытий сделано в Санкт-Петербурге в Пулковской астрономической обсерватории Российской академии наук.
До этого теоретически было провозглашено, что должны быть объекты – черные дыры – либо очень больших масс, которые сравнимы с квазарами, и галактиками, это многие десятки миллиардов масс Солнца, или небольшие, в несколько масс Солнца. А промежуточная масса обычно не рассматривалась как возможная. И вот, наконец, такое произошло. В центре нашей галактики, крупной, очень массивной черной дыры нет, но зато есть черная дыра промежуточной массы.
При столкновении двух галактик сольются и их черные дыры. Вернее, одна – более мощная – втянет в себя вторую. Что будет в итоге? Настоящее космическое чудовище – воронка с фантастической гравитационной силой.
Компьютерное моделирование похожего процесса происходит именно сейчас, в 26 тысячах световых лет от Земли – это совсем недалеко по космическим меркам. Черная дыра в данный момент поглощает гигантское облако газа, из чего оно состоит – точно неизвестно, предполагается, что звезд в нем нет. Когда астрономы заметили это облако и стали за ним наблюдать, оно было в форме шара, а сегодня напоминает что-то вроде спагетти – так сильно оно растянулось под действием мощного гравитационного поля черной дыры и уже начинает разрываться. В скором времени газовое облако станет частями падать в воронку черной махины. Никто не знает наверняка, что случится потом с этим веществом, но ожидается, что в процессе падения оно будет испускать мощные потоки рентгеновских лучей.
Как проходит процесс анализа, рассказывает Николай Кардашев, академик РАН, руководитель Астрокосмического центра Физического института Академии наук: «Вот как анализируются изображения. Сама черная дыра – это темное пятно, откуда свет уже не выходит, так называемая полная тень, вокруг нее имеется яркий светящийся ободок. Красный цвет показывает радиоизлучение, которое к нам приходит. Желтая область обозначает выход наиболее сильного радиоизлучения, которое связано с тем, что магнитное поле здесь очень сильно сконцентрировано и частицы именно в этом объеме ускоряются до близких к световым скоростей, а потом они вылетают на очень большие расстояния. Этот выброс частиц уже давно хорошо наблюдается. А вот что делается там, где ускоряются частицы, – это как раз и представляет большую загадку, область для дальнейших исследований».
Каждая такая черная дыра все время втягивает то, что попадается в сети ее мощной гравитации. Одни притягивают мало вещества, другие, если пространство около них наполнено звездами – много. Поглощаемая материя, прежде чем навсегда исчезнуть, начинает интенсивно излучаться, и температура вокруг черной дыры может существенно повыситься настолько, что гравитация дает сбой и вещество галактики не тянется к черной дыре, а отталкивается от нее.
В некоторых галактиках эти сверхмассивные черные дыры проявляют себя очень опасно. Они выстреливают тонким лучом в произвольном направлении, и место, куда попадает такой луч очень жестких рентгеновских и гамма-квантов, может пострадать. Если эта массивная черная дыра произведет какое-нибудь действие – взрыв рядом с ней или мощное излучение, то оно может достигнуть Солнечной системы.
Для человечества любые движения черной дыры – промежуточной массы или даже совсем небольшой – смертельны.
Если черная дыра приблизится к Земле, ну или хотя бы к Солнечной системе, она изменит орбиты планет, это все-таки массивный объект, бывшая звезда. Земле при движении по другой орбите, дальше от Солнца, будет не очень уютно – холодно. Или, наоборот, если мы окажемся ближе к Солнцу, – слишком жарко.
Насколько это большая неприятность – оказаться Земле чуть ближе к Солнцу – понятно на примере Венеры. Но когда-то она, возможно, была похожа на нашу Землю. Их даже называют сестрами-близнецами.
Вот мнение, которое высказал Дмитрий Титов, научный координатор миссии «Венера-экспресс» Европейского агентства космических исследований: «Земля и Венера образовались в одной области Солнечной системы практически одновременно и в сходных условиях. Это означает, что фактически они получили одинаковое количество твердых и летучих материалов, таких как азот, кислород, водяной пар, самая основная компонента, двуокись углерода. Эти планеты практически одинаковы по массе и по размеру. Но дальше начинается самое интересное: эти близнецы, оказывается, имеют абсолютно разный климат».
На Венере крайне жарко и сухо. Температура достигает 480 градусов по Цельсию, это больше, чем в печке. Давление атмосферы у поверхности очень велико, в 95 раз выше, чем на Земле. Летательные аппараты приходится конструировать так, чтобы они выдерживали сокрушительную, раздавливающую силу атмосферы. В 1970 году первый космический корабль, прибывший на Венеру, смог выдержать страшную жару лишь около одного часа – этого как раз хватило, чтобы послать на Землю данные об условиях на поверхности.
Главная проблема ученых, которые с 1970-х годов работают с очень успешной программой исследования Венеры: почему эти две планеты, родившиеся одинаково, вдруг разошлись настолько далеко, что сейчас мы имеем относительный рай на Земле и полный ад на Венере?
Четыре с половиной миллиарда лет назад, когда Земля только сформировалась, она имела очень плотную атмосферу из углекислого газа, точно так же, как Венера. Но на Земле этот газ из атмосферы вымывали дожди и направляли в океаны, а на Венере из-за невыносимой жары – ни капли воды. Если когда-то в прошлом на Венере и были океаны, они очень быстро выкипели.
