Расчеты показывают, что произойдет, когда к нам приблизится Туманность Андромеды. Она займет половину нашего небосвода, на небе будет не особенно яркое, размытое пятно. Потом мы увидим, как искажаются и форма нашей Галактики, и форма Туманности Андромеды – она ведь тоже почувствует это приближение.
Что будет с Землей и всеми нами на данном этапе, астрофизики пока затрудняются сказать. Очевидно, что этот глобальный космический процесс коснется каждого. Но чтобы знать детали, специалистам еще требуется время. На сайте NASA есть сведения о подобных искажениях в других галактиках.
Космическому телескопу Hubble удалось заснять две массивные галактики, которые из-за гравитации приближаются друг к другу и меняют свою структуру. А новые изображения, полученные телескопом Spitzer, дали кое-какую информацию о нынешней нашей угрозе – галактике Андромеды. На снимках видно отверстие, которое пробила в ней поглощенная карликовая галактика, – такая махина может быть уязвимой и даже, как выясняется, погибнуть.
Абсолютно новые сведения астрофизиков из Университета американского штата Мэриленд: галактика под названием Маркарян 231 умирает. Это крупная галактика, она по своей массе превышает нашу – Млечный Путь – в три раза. И такого гиганта убила собственная центральная черная дыра. Причем, что самое важное, это произошло, когда Маркарян 231 решила присоединить к себе соседнюю галактику. Очень похоже на то, как могут развиваться события при столкновении Андромеды и нашего Млечного Пути!
В центре нашей галактики есть черная дыра, которая больше любой другой, туда «сваливается» все тяжелое, что есть в нашей звездной системе. Масса ее фантастическая – 4 миллиона масс Солнца собраны в такой комок, который не отпускает от себя даже лучи света.
Что такое черная дыра и почему этот космический объект так назвали? Все просто: «черная» – потому что невидима, а дыра – потому что все засасывает в себя.
На поверхности черных дыр настолько велика сила тяжести, что оттуда не могут улететь ни электрон, ни протон, ни даже частицы света – фотоны, движущиеся с огромной скоростью. А раз свет из них не выходит, мы воспринимаем их как массивные, но невидимые тела. То есть все, что попадает в черную дыру, там и остается – и вернуться не может.
Так выглядит и живет очень большая звезда в заключительной стадии своего существования.
Когда у маленьких звезд (типа Солнца) истощается внутреннее топливо, они сжимаются примерно до размеров земного шара (то есть в 100 раз по сравнению с нынешним размером Солнца) и на этом останавливаются, застывают, охлаждаются. В результате возникает невидимый нам черный карлик, который путешествует во Вселенной. Но более массивные звезды не могут удержать себя от дальнейшего сжатия. Тяжесть их велика, она больше внутреннего сопротивления. Они продолжают сжиматься до тех пор, пока, достигнув радиуса примерно в 2–3 километра, не станут черной дырой.
Эта стадия предсмертной агонии звезды слишком продолжительна и губительна для всего, что появляется неподалеку от нее. Более того, черная дыра передвигается. А это значит, что она может представлять опасность где угодно. Сколько всего в космосе таких дыр – неизвестно, их очень сложно вычислить. В нашей Галактике пока «нащупаны», как говорят астрономы, 30 черных дыр.
Они закачивают в себя все, будучи в состоянии поглотить космический объект любого размера. Подобный процесс в деталях удалось увидеть российским астрономам: сначала мощная гравитация черной дыры сорвала со звезды водородную оболочку, а потом заглотила красный гигант в миллион раз массивней Солнца! Уничтожала черная дыра звезду в течении полугода, постепенно всасывая в себя – слой за слоем.
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. Мы наблюдаем 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».
В центре Туманности Андромеды, 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. Можно только гадать, как она поведет себя при столкновении.
Но 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.
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 черные дыры должны быть либо очень больших масс, сравнимые с квазарами и галактиками (это многие десятки миллиардов масс Солнца), либо 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.
Похожий процесс происходит в 26 тысячах световых лет от Земли – это совсем недалеко по космическим меркам. Черная дыра поглощает гигантское облако газа. Из чего оно состоит – точно не известно, предполагается, что звезд в нем нет. Когда астрономы заметили это облако и стали за ним наблюдать, оно было в форме шара, а затем стало напоминать что-то вроде спагетти: так сильно растянулось под действием мощного гравитационного поля черной дыры, начав разрываться. Потом газовое облако станет частями падать в воронку черной махины. Никто не знает наверняка, что случится с этим веществом, но ожидается, что в процессе падения оно будет испускать мощные потоки рентгеновских лучей.
Каждая 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. Температура вокруг черной дыры может существенно повыситься – настолько, что гравитация дает сбой. И вещество галактики не тянется к черной дыре, а отталкивается от нее.
