Чем опасна черная дыра для земли
Черная дыра может засосать Землю или нет: есть ли опасность для Земли
Ученых уже очень давно волнует вопрос существования черных дыр. Слишком мало фактической, достоверной информации об этих, самых таинственных, космических объектах. У них огромная плотность, сжатая в тело относительно маленького размера. Если масса черной дыры равна массе Земли, то она будет всего 9 мм в диаметре.
Черные дыры увеличиваются в размерах за счет поглощения других космических тел.
Таинственная планета
Увидеть черную дыру практически невозможно. Идентифицировать ее можно лишь по аномальному поведению других объектов космоса.
Ученые заметили, что карликовые планеты расположены в космосе «как-то неправильно». А в 2016 родилось первое предположение, что в Солнечной системе есть еще и девятая планета, которая намного больше нашей Земли. Специалисты выдвинули версию о существовании черной дыры и ее непосредственного влияния на траектории небесных тел. Астрономы всего мира никак не могут увидеть в новейшие современные телескопы таинственную «Планету X». Споры о том, что это, планета или черная дыра продолжаются.
Солнце не может стать черной дырой
Ученые, занимающиеся исследованием космоса, пришли к выводу, что Солнце, имея сравнительно небольшие размеры, никогда не сможет стать черной дырой. Для такого перерождения нужна звезда в 20 раз массивнее.
Какое будущее у нашего Солнца?
Произойдет это не раньше, чем через 5 млрд лет.
Скоро появится сверхмощная черная дыра
Астрономам удалось обнаружить в космическом пространстве, находящемся на расстоянии 1 млрд лет от нашей планеты, три галактики, которые готовы слиться воедино. В NASA прокомментировали, что центром каждой системы стала черная дыра. Для изучения процесса слияния потребовалось применить несколько телескопов разного назначения.
Выяснилось, что расстояние между этими галактиками примерно 20000 световых лет. Авторы исследования считают, что слияние произойдет достаточно нескоро, даже по космическим меркам. Это будет космический, грандиозный катаклизм. Столкновение трех сверхмассивных объектов вызовет гравитационные волны катастрофических масштабов.
Смертельная опасность для Земли
Нашу планету может уничтожить черная дыра, имеющая радиус всего 2 см. Ближайший страшный для человечества объект находится на расстоянии в 3 тысячи световых лет. Второе чудовище находится в отдаленности 6-и тысяч лет.
По мнению астрофизика Кевина Пимбблета из Великобритании, если наша Земля окажется рядом с черной дырой, то возможно несколько вариантов развития событий. Для простого человека все они кажутся просто фантастическими.
Ученые сошлись только в одном мнении, что черные дыры являются не только разрушителями всей материи, которая попадает под их гравитационное поле. Они играют огромную роль в создании галактик, работают санитарами Вселенной. Возможно, с их помощью Солнечная система стала тем местом, где в относительном спокойствии «живет» наша Земля.
Все варианты выдвинутых гипотез выглядят неправдоподобными. Единственное, что известно ученым наверняка, черные дыры существуют.
А что там, за горизонтом событий, пока остается тайной. Вдруг там находится совершенно другая материя, и законы физики действуют иначе, а время движется вспять?
Угрожает ли черная дыра Земле в будущем?
У черных дыр весьма незавидная репутация. Всем небесным телам рекомендовано держаться от этих невидимых чудищ как можно дальше, чтобы не быть разорванными на части. А что насчет Земли? Есть ли неподалеку от нас затаившаяся угроза и где скрывается ближайшая черная дыра?
Давайте разбираться в этом вопросе. Черные дыры считаются опасными из-за мощной гравитации, от которой даже свет не способен сбежать. Если уж попались на гравитационный крючок к этим чудовищам, то остается только смириться со своей судьбой.
Удивительно, но на определенной дистанции к черной дыре даже скорость света не поможет вам вырваться из ее объятий. Поэтому остается лишь надеяться, что мы не окажемся в подобном соседстве в далеком будущем.
Итак, существует своеобразная точка невозврата, именуемая горизонтом событий. Это не самое приятное место из-за эффекта спагеттификации. Да, следуйте за ассоциацией со спагетти или лапшой, потому что именно такую форму вы примите в горизонте событий.
Представим, что какой-то звезде не повезло оказаться рядом с черной дырой. В момент сближения одна звездная сторона начнет вытягиваться сильнее, чем вторая (потому что находится ближе к черной дыре). Все из-за того, что сила притяжения будет сильнее на ближайшей к черной дыре стороне.
Разница в силе притяжения будет разрывать звезду, вытягивая ее в виде длинной лапши. С человеком и космическим кораблем произойдет то же самое. Порой такую звездную гибель удается зафиксировать в других галактиках, когда звезды оказываются близко к черным дырам.
А что насчет Земли?
Чаще всего мы слышим пугающие истории о сверхмассивных черных дырах. Эти объекты действительно наводят ужас, скрываясь в галактических центрах. Одной (Стрелец А*) располагает и Млечный Путь. Но она находится на удаленности в 26000 световых лет от нас и не представляет прямой угрозы.
Инфракрасное и рентгеновское изображение центра нашей галактике, где скрывается сверхмассивная черная дыра
Однако это лишь один тип черной дыры. Есть и меньшие «родственники», которые распространены в галактиках и могут находиться не только ближе к центру, но в любых закоулках космического пространства.
Ученые считают, что землянам не стоит переживать. Ближайшая предполагаемая черная дыра к нашим окрестностям – V616 Единорога (A0620-00). Это двойной объект, представленный звездой главной последовательности и возможной черной дырой, которая по массивности превышает солнечную в 3-5 раз.
Расположение черной дыры V616 Единорога
Подобная массивность указывает на опасное сильное гравитационное притяжение. И если бы Земля оказалась на удаленности в 800 000 км от такой черной дыры, то нашу планету разорвало б на части. Однако V616 Единорога отдалена на 3000 световых лет и не является угрозой.
Конечно, у нас были бы серьезные проблемы, если Солнце станет черной дырой. Однако этого не случится («Станет ли Солнце черной дырой»). И будем также надеяться, что ученые не создадут черную дыру («Что будет, если маленькая черная дыра появится возле Земли?») или наша планета не изменит локацию («Что будет, если Земля приблизится к центру Млечного Пути?»).
А пока можно смело заявить, что никакая черная дыра нам не угрожает ни сейчас, ни в будущем.
10 интересных фактов, которые вы должны знать о черных дырах
Представьте материю, упакованную так плотно, что ничто не может покинуть ее пределы. Ни луна, ни планета, ни даже свет. Таковые черные дыры — точки, в которых гравитационная сила настолько велика, что представляет собой опасность для всего, что случайно перейдет роковую черту рядом с черной дырой. Мы часто говорим о том, откуда берутся черные дыры и почему они так важны. Ниже вы найдете десять фактов о черных дырах — освежите в памяти свои знания этих прекрасных объектов.
1. Вы не можете увидеть черную дыру напрямую
Поскольку черная дыра воистину черная — свет не может покинуть ее пределы — ее невозможно увидеть напрямую, используя наши инструменты, вне зависимости от того, какой тип электромагнитного излучения вы видите (видимого света, рентгеновских лучей, чего угодно). Но мы можем наблюдать эффекты, которые черная дыра оказывает на ближайшее окружение. Допустим, звезда оказалась слишком близко к черной дыре. Черная дыра, естественно, притягивает звезду и разрывает ее на части. Когда материя звезды начинает всасываться черной дырой, она ускоряется, становится горячее и ярко светится в рентгеновском спектре.
2. В Млечном Пути, скорее всего, есть черная дыра
Очевидно, многих заботит вопрос, насколько опасна черная дыра и угрожает ли Земле хоть какая-нибудь возможность быть поглощенной этим объектом? Ответ: нет, говорят астрономы, хотя есть определенная вероятность, что огромная сверхмассивная черная дыра прячется в центре нашей галактики. К счастью, мы достаточно далеки от этого монстра — примерно в две трети нашей галактики от центра, — но можем наблюдать его эффекты издалека. Европейское космическое агентство утверждает, что черная дыра в центре Млечного Пути в миллион раз массивнее нашего Солнца и окружена удивительно горячим газом.
3. Умирающие звезды создают звездные черные дыры
Сравнение: черная дыра в центре скопления Феникса и наша Солнечная система
4. Черные дыры бывают разных размеров
Есть по меньшей мере три разных типа черных дыр, утверждает NASA, начиная от относительно небольших до тех, которые размещаются в центрах галактик. Первичные черные дыры — самые маленькие, их размеры бывают от одного атома до целой горы. Звездные черные дыры, самый распространенный тип, до 20 раз массивнее нашего Солнца. И есть монстры в центрах галактик — сверхмассивные черные дыры. Они достигают миллионов масс Солнца и больше. Как эти чудища образуются, до сих пор толком неясно.
5. Вокруг черных дыр происходят странные вещи
Это лучше всего иллюстрируется следующим примером. Один человек (назовем его Неудачник) падает в черную дыру, в то время как другой человек (Счастливчик) — смотрит. С точки зрения Счастливчика, часы Неудачника будут тикать все медленнее и медленнее. Это потому, что в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна время зависит от того, с какой скоростью вы движетесь, когда вы подбираетесь к экстремальным околосветовым скоростям. Черная дыра искажает пространство и время настолько, что время Неудачника идет медленнее. Однако с его точки зрения часы идут нормально, а у Счастливчика — спешат.
6. Первую черную дыру нашли только с появлением рентгеновской астрономии
Cygnus X-1 впервые обнаружили во время полетов на воздушном шаре в 1960-х годах, но еще десять лет этот объект не был идентифицирован как черная дыра. По данным NASA, эта черная дыра в 10 раз более массивна, чем Солнце. Рядом с ней находится голубой звездный сверхгигант, примерно в 20 раз более массивный, чем Солнце. Черная дыра засасывает эту звезду, и та ярко светится в рентгеновском спектре.
7. Считалось, что ближайшая черная дыра — в 1600 световых годах
Ошибочное измерение V4641 Sagitarii привело к появлению новостей о том, что ближайшая к нам черная дыра находится слишком близко к Земле, всего в 1600 световых годах. Недостаточно близко, чтобы создавать опасность, но намного ближе, чем думалось. Дальнейшие исследования показали, что черная дыра находится куда дальше. Глядя на вращение ее звезды-компаньона, а также на другие факторы, ученые в 2014 году предоставили более точные результаты — 20 000 световых лет.
8. Мы не знаем, существуют ли червоточины
Популярная тема для научно-фантастического сюжета — это когда кто-то падает в черную дыру. Некоторые люди считают, что эти объекты являются своего рода червоточинами, кротовыми нормами, в другие части Вселенной, позволяющими путешествовать быстрее скорости света. Но правда в том, что мы до сих пор не знаем, как описать их с точки зрения физики. «У нас пока нет теории, которая объединила бы общую теорию относительности с квантовой механикой, мы не знаем всего зоопарка возможных структур пространства-времени, в которых могли бы разместиться червоточины», — говорит Ави Лоеб, физик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.
9. Черные дыры опасны, только если вы окажетесь слишком близко
Как люди в зоопарке, мы можем наблюдать за черными дырами только если находимся за пределами горизонта событий — можно представить его в качестве гравитационного поля планеты. Эта зона является точкой невозврата, если вы подойдете слишком близко, у вас уже не будет шансов спастись. Но за пределами этой области за черной дырой можно безопасно наблюдать. В более широком смысле это означает, что черная дыра вряд ли поглотит всю Вселенную (если, конечно, в нашем понимании физики космоса не произойдет серьезный переворот).
10. Черные дыры — любимчики научной фантастики
Снято так много фильмов с участием черных дыр, что невозможно перечислить их всех. Из последних можно отметить «Интерстеллар» Кристофера Нолана — в нем люди путешествуют через Вселенную, чтобы взглянуть на черную дыру. «Горизонт событий» исследует феномен искусственных черных дыр — что-то похожее обсуждалось и в «Звездном пути». Очевидно, эти загадочные объекты, искажающие наше восприятие реальности и попросту не укладывающиеся в голове обычного человека, пользуются успехом у писателей, сценаристов и режиссеров — тоже, в общем-то, не самых обычных людей.
Черные дыры — самые страшные объекты во Вселенной
Хэллоуин — время призраков, гоблинов и упырей, но нет ничего страшнее во Вселенной, чем черные дыры.
Черные дыры — области в космосе, где гравитация настолько сильна, что ничто не сможет вырваться. Половина Нобелевской премии по физике 2020 года была присуждена Роджеру Пенроузу за математическую работу, показывающую, что черные дыры являются неизбежным следствием теории гравитации Эйнштейна. Вторую половину разделили Андреа Гэз и Райнхард Генцель, показав, что массивная черная дыра находится в центре нашей галактики.
Черные дыры пугают по трем причинам:
Если вы упадете в черную дыру, оставшуюся после гибели звезды, вас разорвет на куски.
У массивных черных дыр в центре галактик ненасытный аппетит.
Черные дыры — это места, где нарушаются законы физики.
Я изучаю черные дыры более 30 лет. В частности, сверхмассивные, которые скрываются в центре галактик. Большую часть времени они неактивны, но когда активны и пожирают звезды и газ, область около черной дыры может затмить всю галактику, в которой она находится. Галактики, в которых активны черные дыры, называются квазарами. Несмотря на все данные об этих объектах, полученные за последние десятилетия, мы еще многого не знаем.
Смерть от черной дыры
Первой подтвержденной черной дырой стал Cygnus X-1 — самый яркий источник рентгеновского излучения в созвездии Cygnus. С тех пор было найдено около 50 черных дыр в системах, где обычная звезда вращается вокруг черной дыры. Это ближайшие примеры из предполагаемых 10 миллионов, рассеяных по Млечному Пути.
Черные дыры — могилы материи. Ничто не может избежать их, даже свет. Судьбой тех, кто упадет в черную дыру станет спагеттификация, идею которой популяризировал Стивен Хокинг в книге «Краткая история времени». При спагеттификации гравитация черной дыры разорвала бы вас на части, разделив кости, мышцы, сухожилия и даже молекулы. Как поэт Данте описал слова над вратами ада в «Божественной комедии»: «Оставь надежду, всяк сюда входящий».
Голодный зверь в каждой галактике
Наблюдения с помощью космического телескопа Хаббл за последние 30 лет показали, что все галактики имеют черные дыры в центре.
Природа знает, как создавать черные дыры ошеломляющего диапазона масс — от мертвых звезд, в несколько раз превышающих массу Солнца, до монстров, в десятки миллиардов раз массивнее. Это похоже на разницу между яблоком и Великой пирамидой в Гизе.
Буквально в прошлом году астрономы опубликовали первое в истории изображение черной дыры и ее горизонта событий — зверя с массой 7 миллиардов солнечных масс в центре эллиптической галактики M87.
Черная дыра в галактике M87
Это более чем в тысячу раз крупнее черной дыры в нашей галактике, первооткрыватели которой получили в этом году Нобелевскую премию. Эти черные дыры большую часть времени темные, но когда их гравитация притягивает близлежащие звезды и газ, они вспыхивают, вызывая интенсивную активность и выбрасывая огромное количество излучения.
Массивные черные дыры опасны по двум причинам:
Если вы подойдете слишком близко, огромная гравитация поглотит вас.
Если они находятся в активной фазе квазара, вы будете поражены излучением энергии.
Насколько ярок квазар? Представьте, что вы парите над большим городом, например, над Лос-Анджелесом ночью. Примерно 100 миллионов огней от автомобилей, домов и улиц города соответствуют звездам в галактике. По этой аналогии черная дыра в активном состоянии подобна источнику света диаметром 1 дюйм в центре Лос-Анджелеса, который затмевает город в сотни или тысячи раз. Квазары — самые яркие объекты во Вселенной.
Странные сверхмассивные черные дыры
Самая большая обнаруженная черная дыра весит в 40 миллиардов раз больше массы Солнца, или в 20 раз больше Млечного Пути. В то время как внешние планеты в нашей Солнечной системе обращаются по орбите один раз в 250 лет, этот гораздо более массивный объект вращается раз в три месяца. Его внешний край движется со скоростью вдвое меньше скорости света.
Как и другие черные дыры, крупные скрыты от глаз горизонтом событий. В их центрах находится сингулярность — точка в пространстве, где плотность бесконечна. Мы не можем понять внутреннюю часть черной дыры, потому что законы физики нарушаются: время замирает на горизонте событий, а в сингулярности гравитация становится бесконечной.
Хорошая новость о массивных черных дырах заключается в том, что вы можете выжить, попав в одну из них. Их гравитация сильнее, но сила растяжения слабее, чем у маленькой черной дыры, и она не убьет вас. Плохая новость в том, что горизонт событий отмечает край пропасти. Ничто не может ускользнуть из-за горизонта событий, поэтому вы не сможете убежать и рассказать о своем путешествии.
По словам Стивена Хокинга, черные дыры медленно испаряются. В далеком будущем Вселенной, спустя много времени после того, как все звезды умрут и галактики исчезнут из поля зрения ускоряющегося космического расширения, черные дыры будут последними выжившими объектами.
Самым массивным черным дырам потребуется невообразимое количество лет, чтобы испариться. По оценкам, 10 в сотой степени или 10 со 100 нулями после него. Самые страшные объекты во Вселенной почти вечны.
Пугающее соседство: обнаружена видимая без телескопа черная дыра
Всего в тысяче световых лет от Земли обнаружена так называемая черная дыра — так заявили сотрудники Европейской южной обсерватории в Чили. Звезды, которые вращаются вокруг нее, можно увидеть невооруженным глазом, находясь на южном полушарии нашей планеты.
Оценивая это расстояние в масштабах Млечного пути — это очень близко к нам, считают астрономы. Как говорят исследователи, эта черная дыра находится практически у нас «на заднем дворе».
Космическим черным дырам часто приписывают свойства пожирать другие объекты в пространстве вокруг нее. Они якобы поглощают целые звезды и небольшие планеты. Ждет ли теперь нашу планету вслед за пандемией космический коллапс?
«Черная дыра — это умершая звезда, которая не может взорваться. С ней не может ничего произойти в принципе. В этом плане она не опасна. Опасно находиться рядом с ней, потому что она искривляет время, пространство, — поясняет астрофизик, главный научный сотрудник Физического института имени Лебедева РАН Сергей Богачев. — Есть фантастический фильм «Интерстеллар», вышедший несколько лет назад, там хорошо показана экспедиция человечества к черной дыре. Там люди высаживаются на планету, проводят на ней одну минуту, а в это время на Земле проходит тридцать лет».
По словам Богачева, участь стать черной дырой — лишь один из вариантов для существующих звезд. Маленькие звезды становятся белыми карликами (это, скорее всего, случится в итоге с Солнцем), побольше — нейтронными звездами. А гиганты становятся черными дырами, сохраняют при этом свою массу и за счет последнего продолжают притягивать к себе и удерживать движущиеся вокруг по орбитам звезды и планеты.
В чем необычность черной дыры?
Как отмечает эксперт, такая звезда имеет чудовищную плотность. А все умирающие звезды такие плотные, поскольку у них нет излучения и они сжимаются до очень малых размеров. У них такая плотность, что она, по сути, способна вокруг себя искривлять пространство и время, по уравнениям Эйнштейна.
Что, вообще, это такое? Как ее обнаружить, и насколько она опасна? Дело в том, что Земля вращается вокруг Солнца, потому что Солнце своей массой притягивает Землю к себе и держит ее. По всей видимости, если Солнце умрет и сожмется в какой-то маленький объект, его масса при этом не исчезнет. Оно перестанет светить, будет очень компактным, но сохранит свою массу.
Поглотит ли черная дыра Землю?
«Уверяю вас, на Земле никаких последствий от такого соседства быть не может. Это очень далеко», — подчеркивает Богачев.
Он рассматривает такое относительно близкое нахождение черной дыры исключительно как интересный факт с точки зрения научных исследований.
А если бы черная дыра была совсем рядом? Возможно ли изменение времени на Земле?
«Любое движущееся тело замедляет время — это фундаментальный закон природы, — говорит ученый. — На Земле, конечно, все виды транспорта, которыми мы пользуемся, крайне далеки от таких скоростей. Хотя и используют в научной фантастике такие сюжеты, когда один близнец улетает в космос, а другой остается на земле — и улетевший в итоге возвращается моложе, чем его брат».
Эффект замедления времени наблюдают в ускорителе — Большом адронном коллайдере. Как объясняет ученый, там частицы разгоняются до скоростей света, меняется не только время, которое замедляется — изменения охватывают их массу. Однако к «обычной» жизни подобные изменения имеют мало отношения.
«Поскольку все звезды, как молекулы в газе, движутся, сближаются, удаляются, может быть, когда-нибудь наше Солнце сблизится с такой звездой — черной дырой, и тогда сложится другая ситуация, на текущий момент, конечно, это интересное наблюдение, но не более того», — обнадежил в итоге астрофизик.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.