Недалеко от Солнечной системы есть объекты, способные буквально растворить любую материю
Когда говорят об ужасах космоса, подразумевают замерзание или испепеление, но есть и еще одна незавидная участь, связанная со звездами. Когда гигантские звезды завершают свой цикл жизни, они взрываются, образуя сверхновую. Их ядра коллапсируют протоны и электроны, сталкиваются на большой скорости под давлением и образуют нейтроны, а после возникают плотные нейтронные звезды.
Последние называют магнетарами, они испускают излучение высокой интенсивности. Если подлететь к такому объекту слишком близко, к примеру, на расстоянии около 1 тысячи километров, сила магнитного поля окажется настолько существенной, что не только прекратит движение всех нервных импульсов в теле, но и буквально разобьет молекулярную структуру. Это означает, что человек, подлетевший на такое расстояние, просто растворится.
Но к чему тут наш мир? Дело в том, что в январе 2022 года ученые из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) обнаружили объект, похожий на магнетар всего в 4 тысячах световых лет от нас. Этот объект испускает гигантские выбросы энергии три раза в час и вполне возможно, что когда-нибудь подобная звезда может стереть человечество за долю секунды своими мощными рентгеновскими лучами.
2. Около 230 миллионов лет назад на Земле шел дождь продолжительностью более миллиона лет
Примерно 230,9 миллионов лет назад, в Мезозое, произошло Карнийское плювиальное событие — серьезное изменение глобального климата и биотического круговорота. Тогда в западной части современной Канады произошло несколько крупных извержений вулканов. В результате чего сначала долгое время шли кислотные дожди, а затем последовали вспышки глобального потепления.
Это, в свою очередь, привело к смене засушливого климата на влажный и, как считают ученые, примерно от 1 до 2 миллионов лет на всей планете чуть ли не все время шел дождь. Это заставляет задуматься о влиянии человечества на Землю и о том, что мы вполне способны сделать что-то подобное с нашей планетой, если не перестанем нещадно ее эксплуатировать.
3. Ближайшие к точке Немо люди находятся на МКС
Точка Немо, которая официально известна под названием Океанский полюс недоступности — это условная точка в Мировом океане, расположенная в южной части Тихого океана. Интересно, что, в каком бы направлении ты ни выплыл из этой точки, до ближайшей земли пришлось бы добираться примерно 2 600 километров.
Из-за этого, если ты вдруг окажешься в точке Немо, ближайшими к тебе другими людьми будут космонавты на Международной космической станции, летающей по орбите Земли на высоте от 270 до 500 километров. То есть до МКС, в моменты ее низкого прохождения, будет в 10 раз ближе, чем до ближайших островов Моту-Нуи, Маэр и атолла Дюси.
4. Миллиарды лет назад на Земле существовали ядерные реакторы
Два миллиарда лет назад на территории Габона в Африке, по мнению ученых, существовало 17 естественных ядерных реакторов. По сути, это была неконтролируемая реакция деления урана-238, которая вызывала самоподдерживающуюся реакцию в уране-235. Вся эта энергия передавалась на водоем, который являлся одновременно замедлителем и поглотителем энергии.
Природные атомные реакторы вырабатывали около 100 кВт энергии каждый, чего было бы достаточно для подключения примерно 1 тысячи лампочек. Да, не впечатляет, по сравнению с построенными людьми АЭС, однако, это создала природа без какого-либо вмешательства. Кроме того, по оценкам ученых, естественные реакторы могли работать в течение 1 миллиона лет, что также намного превышает ресурсы искусственных сооружений.
Говорить о том, что человечество намного опередило природу, еще рано, ведь еще в те времена, когда до появления первых млекопитающих были сотни миллионов лет, она уже производила энергию в огромных масштабах.
5. Появление черной дыры на месте Солнца привело бы к нашему замерзанию
Что мы знаем о черных дырах? То, что они являются объектами с огромной гравитацией, которая настолько сильна, что даже свет не может избежать попадания в центр объекта. Нам кажется, что, если Солнце вдруг превратится в черную дыру, нас мигом засосет в нее и мы даже не успеем удивиться этому факту.
Однако, по расчетам ученых, если бы наша звезда превратилась в черную дыру, Земля осталась бы на месте, так как находилась бы дальше горизонта событий, то есть той границы, пересекая которую, покинуть черную дыру уже невозможно.
Человечество бы просто замерзло, ведь отсутствие Солнца привело бы лишь к медленному охлаждению объектов, а вот черная дыра буквально поглощает всю энергию. Как итог, человечество оказалось бы в абсолютно черном мире с экстремально низкими температурами.
Земля отправится в космическое путешествие.
Прямо сейчас Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 107 825 километров в час. Если Солнце исчезнет, его гравитационное притяжение исчезнет, но скорость Земли останется прежней.
Чтобы понять почему, представьте, как вы привязываете камень к концу веревки, а затем качаете этой веревкой по кругу над головой. Затем вы отпускаете веревку. Камень улетит от вас по прямой линии, и Земля улетела бы по прямой от точки, где раньше находилось Солнце.
Если Земля не столкнется с другими планетами, астероидами или кометами, ей потребуется всего около 377 000 000 часов (43000 лет), чтобы пролететь 4,3 световых года — расстояние до ближайшей звезды, Альфы Центавра. Через 1 миллиард лет Земля прошла бы 100 000 световых лет, или длину всей Галактики Млечный Путь.
Кто сказал, что нашу крошечную планету не подхватит и не вытащит на орбиту другая звезда или, возможно, черная дыра? В Млечном Пути находится около 100 миллиардов звезд и до миллиарда черных дыр. Каким бы ни был исход, будущее Земли после отсутствия Солнца будет захватывающим приключением в космосе.
На других планетах может появиться жизнь
Как уже отмечалось выше, к тому моменту, как Солнце превратится в красного гиганта, жизнь на Земле исчезнет, но ведь это не исключает возможности того, что она сможет появиться где-то еще. Юпитер и Сатурн – две гигантские планеты с множеством спутников, которые могут стать обитаемыми.
Такие спутники, как Европа и Ганимед, представляются наиболее подходящими. Да, сейчас они полностью покрыты льдом (на Европе так вообще имеется подповерхностный океан, если верить отчетам астрономов), но с увеличением размера Солнца увеличится и область воздействия его света, который может растопить этот лед, создав тем самым среду, подходящую для существования знакомых нам форм жизни.
Что было Бы Если Бы не было солнца. Что, если Солнца бы не было?
Представьте себе, что Солнца нет, а вместо привычного нам светила из-за горизонта поднимается другая звезда. Такое вполне может быть, если жить на другой планете. Но поскольку человек нескоро еще доберется до других планет в иных солнечных системах, то можно смоделировать чужое светило для нашей Земли.На днях “Роскосмос” выложил в своем канале видео, где показано, как выглядела бы Земля, если бы нам светила другая звезда. Это может быть Бетельгейзе, Сириус или даже Полярная звезда.
Думаю, что результат моделирования удивит всех – ведь звезды не просто разные, а очень разные. Соответственно, их цвет, размер и некоторые другие параметры тоже очень разные. Жаль, конечно, что товарищи из Роскосмоса не смоделировали и влияние температуры другой звезды на Землю. А ведь некоторые светила очень горячие – тот же Сириус на 20 тысяч градусов горячее Солнца (имеется в виду температура верхних слоев звезды).
Как проходит процесс появления черной дыры?
Если не в действительности, то по крайней мере в принципе почти любого количества вещества достаточно для формирования черной дыры. Каждой величине массы соответствует свое значение радиуса Шварцшильда, внутри которого эта масса должна быть заключена. Чтобы составить некоторое представление о величине радиуса Шварцшильда, укажем, что для Солнца он должен быть немного меньше 3 км. То есть если вся масса Солнца окажется внутри сферы такого радиуса, то Солнце превратится в черную дыру.
Нетрудно подсчитать, что при нынешнем радиусе Солнца (700 000 км) плотность его вещества, сжатого в сферу шварцшильдского радиуса, в 10 раз превысит плотность воды. Если бы какой-нибудь физик вдруг задумал сделать черную дыру из нашей планеты, то ему пришлось бы сжать Землю в сферу радиусом меньше 30 см!
Впрочем, это чисто теоретический подсчет. В реальности все несколько сложнее. При нынешнем состоянии Вселенной ни Солнце, ни Земля не могут сами по себе превратиться в черные дыры. Массы не хватит!
Звезды, имеющие к концу своей жизни массу меньше 2—3 солнечных, в основном становятся не черными дырами, а белыми карликами или нейтронными звездами. Однако известно много звезд, масса которых значительно превышает этот предел, и, хотя к концу своей эволюции звезды многими способами могут избавиться от излишков вещества, весьма вероятно, что некоторые из таких сверхмассивных звезд на последнем этапе своего существования все-таки становятся черными дырами.
Шварцшильдовский радиус звезды массой 10 солнечных составляет примерно 30 км. Так как объем сферы пропорционален кубу радиуса, а радиус черной дыры зависит от ее массы, выходит, что плотность вещества, сжатого до размеров сферы Шварцшильда, имеет меньшее значение для звезд большей массы.
Так, звезда массой 10 солнечных в тот момент, когда в процессе коллапса ее радиус окажется равным радиусу Шварцшильда, будет иметь плотность всего лишь в 104 раз выше плотности воды, а средняя плотность вещества нейтронных звезд составляет, по нашим представлениям, 108 кг/м3.
Поскольку у нас нет сомнений в факте существования нейтронных звезд, то, очевидно, вещество может быть сжато до таких огромных значений плотности, а, как мы только что выяснили, плотность коллапсирующей массивной звезды в тот момент, когда она становится черной дырой, на порядок меньше плотности нейтронной звезды.
Конечно, внутри черной дыры коллапс будет продолжаться до тех пор, пока плотность вещества не станет бесконечной, но, что бы ни происходило внутри, факт остается фактом: черные дыры могут образовываться из вещества с плотностью, заведомо меньшей плотности объектов, существование которых во Вселенной твердо установлено.
Развивая эту мысль дальше, находим, например, что черная дыра массой 10 солнечных будет иметь радиус около 300 млн. км (т. е. вдвое больше радиуса земной орбиты), а средняя плотность вещества при “уходе” его за горизонт событий окажется почти равной плотности воды. Черная дыра массой в несколько миллиардов масс Солнца в момент своего формирования будет иметь такую же плотность, как воздух у поверхности Земли.
Стоит еще раз подчеркнуть, что если вещество объекта данной массы сжалось до сферы радиуса Шварцшильда, то уже ничто не в состоянии воспрепятствовать его бесконечному коллапсу, однако для формирования черной дыры никакого невероятного сжатия материи не требуется.
Искривляющие пространство и время
Если посмотреть на черную дыру издалека, она будет похожа на любой другой массивный объект. Пока она прямо перед вами, она подчиняется законам классической механики и ньютоновому закону универсальной гравитации, который гласит, что притяжение между двумя объектами пропорционально их массе и уменьшается с увеличением дистанции. Другими словами, нет гравитационной разницы между R136a1, «голубым» карликом весом в 265 солнц и черной дырой с таким же весом.
Подойдите к черной дыре поближе, чтобы попасть в ее гравитационное поле, и вы столкнетесь с двумя разными наборами правил. С общей теорией относительности Эйнштейна, которая допускает существование черных дыр, искривляющих пространство и время, и экстремальной гравитацией, которая доводит это искривление до крайности.
Если вы хотите изучить черную дыру, не вылезая из космического корабля, вы обнаружите, что чем ближе вы к средоточию огромной массы, тем больше ваши двигатели будут надрываться, чтобы удержать вас на круговой орбите. Сначала небольшие импульсы ракеты смогут стабилизировать ее; но чем дальше, тем больше энергии вам придется тратить, дабы не сойти с орбиты. В итоге только безостановочная работа двигателей ракеты будет отделять вас от всепоглощающего ничто. Впрочем, в фильме «Интерстеллар» — и в этом заслуга Кристофера Нолана и Кипа Торна — эти эффекты были показаны на удивление прилично.
Как только у вас закончится топливо (или вы внезапно решите выключить двигатели), вы пересечете горизонт событий черной дыры, границу, из-за которой не может вернуться даже свет. После этого вам придется ответить за все свои грехи. Ничто не остановит неумолимое движение к сингулярности — ядру бесконечно сжатого пространства и времени, где физика, какой мы ее знаем, сворачивается в клубок и скулит.
По мере вашего продвижения время будет замедляться. Очень сильно. С вашей точки зрения ничего не изменится, но ваши друзья, наблюдающие за вашим трюком, увидят что-то вроде смазанных молний. Но только до горизонта событий — за его пределы не выходит свет, а значит, увидеть вас никто не сможет. Идеальное преступление, не так ли?
Гравитационное искривление времени — явление достаточно обыденное, но слишком слабое, чтобы его можно было заметить. На Земле, к примеру, прожив миллиард лет на уровне моря, вы будете на секунду моложе, чем ваш ровесник, проживший на вершине Эвереста. Говорят, время боится пирамид, но вам придется провести слишком много времени, прислонившись к ней щекой, чтобы ощутить замедление времени в Париже.
В черной дыре время крутится волчком. Когда мы говорим, что падения в сингулярность нельзя избежать, это означает не только неумолимое действие гравитации или искажение пространство. Время в черной дыре сжимается до такой степени, что путь в сингулярность буквально становится вашим будущим. Бегство от сингулярности будет похоже на попытку остановить время.
Что случится с нашей Солнечной системой, если она вдруг испытает на себе гнев черной дыры и попадет в ее водоворот?
Как обнаружить черную дыру
В конце своей жизни массивные звезды могут превращаться в черные дыры. И на этапе, когда только пытались найти первые черные дыры, возник вопрос: как их можно обнаружить. Первая идея была такой: звезды, особенно массивные, нередко рождаются парами. Одна из таких звезд превращается в черную дыру, и мы перестаем ее видеть. При этом она продолжает существовать. Предполагалось, что мы сможем увидеть вращение соседней звезды вокруг этого невидимого объекта, при помощи вычислений измерить его массу и обнаружить, что в этом месте находится черная дыра.
Сергей Попов рассказывает, что исторически это был первый предложенный способ поиска. С 60-х годов ученые пытались искать их по такому методу, но ничего не обнаружили. Последние пару лет стали появляться возможные кандидаты на звание черных дыр, но ученые пока не уверены, что в паре с обычными звездами находятся именно они.
Визуализация черной дыры
(Фото: NASA)
Если опять обратиться к черной дыре, которая соседствует со звездой, то вещество с обычной звезды может перетекать в дыру. Черная дыра своей гравитацией будет засасывать это вещество. Если представить, что в нее одновременно кинули два камня, они могут столкнуться над горизонтом на скорости почти равной скорости света. При таком столкновении выделится много энергии, которую можно заметить.
Но в звездах не камни, а газ. Когда разные слои газа трутся друг о друга, они нагреваются до миллионов градусов, и это тепло можно увидеть. С помощью такого способа в конце 60-х — начале 70-х годов, когда стали запускать первые рентгеновские детекторы в космос, открыли и первые черные дыры.
Визуализация черной дыры рядом со звездой
(Фото: NASA)
В начале 60-х годов стало ясно, что есть яркие астрономические объекты — квазары. Дословно— «похожий на звезду радиоисточник». Это активные ядра галактик на начальном этапе развития, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры. Обнаружить их можно даже на очень отдаленных расстояниях. В ходе изучения квазаров стало ясно, что это небольшой источник, который находится в центре далекой галактики и при этом испускает много энергии. Попов рассказывает, что когда ученые открывают квазар, они уверены, что там «сидит» сверхмассивная черная дыра. Сейчас это самый массовый способ открытия черных дыр.
Визуализация квазара
(Фото: NASA)
Почти все массивные звезды превращаются в черные дыры, но не все они находятся в двойных системах, или у них нет перетекания. В таком случае дыры ищут другим способом. Сергей рассказывает, что черная дыра сильно искажает пространство-время вокруг себя, но тут важна не столько масса, сколько компактность. Понять это легко, достаточно представить острый предмет. Это предмет с очень маленькой площадью. Если просто ткнуть куда-то пальцем, нельзя проткнуть поверхность, а если с такой же силой надавить на иголку, то проткнется палец, которым на нее давят. Так вот маленькие объекты при той же массе сильнее искривляют пространство-время вокруг себя. Такой эффект называется гравитационным линзированием.
Индустрия 4.0
Как полететь на Луну: самые популярные поисковые запросы на тему космоса
Ученые наблюдают за звездой и вдруг замечают, что ее блеск растет, а потом совершенно симметрично спадает обратно. Со звездой ничего не произошло, но между нами и звездой пролетел массивный объект. И этот массивный объект, искажая пространство-время, собрал световые лучи.
Визуализация черной дыры
(Фото: NASA)
Поэтому кажется, будто возрастает светимость звезды, а на самом деле просто больше ее света было собрано и попало к нам. Звезда с массой десять масс Солнца светила бы очень заметно, ученые бы ее не пропустили. А в таких наблюдениях появляется абсолютно темный объект с массой примерно десять солнечных. Что это может быть? Только черная дыра.
Если есть пара черных дыр, то, сливаясь, они будут порождать гравитационно-волновой всплеск. И в 2015 году впервые были обнаружены такие всплески гравитационного излучения. Это последний на сегодняшний день хороший способ поиска черных дыр.
Визуализация двух черных дыр
(Фото: NASA)
Что будет Если Солнце исчезнет. Что будет, если солнце мгновенно погаснет
Масса солнца превышает массу нашей планеты примерно в 333000 раз и производит такое же количество энергии, как 100 миллиардов водородных бомб каждую секунду. Гигантская масса делает эту звезду доминирующей силой тяготения во всей солнечной системе, надежно фиксируя все восемь планет на своих орбитах. В то же время, энергия солнца обогревает землю в необходимой мере для того, чтобы появился катализатор жизни – вода.
Но что будет, если солнце вдруг возьмет и исчезнет? Многие люди не могут даже представить себе подобную ситуацию. Тем не менее, поставленная проблема не так глупа, каковой кажется на первый взгляд. По крайней мере, этим мысленным экспериментом не пренебрег сам Альберт Эйнштейн – ну а мы, основываясь на его выкладках, попробуем рассказать вам, что на самом деле случится с землей, если вдруг погаснет звезда.
Перед тем, как вопросом задался Эйнштейн, ученые полагали, что гравитация изменяется мгновенно
Внимание! Только в том случае, если бы это было и в самом деле так, то исчезновение солнца моментально бы послало все восемь планет в бесконечное путешествие по темным глубинам галактики. Но Эйнштейн доказал, что скорость света и скорость гравитации распространяются одновременно, а это значит, мы будем еще целых восемь минут наслаждаться обычной жизнью, прежде чем осознаем исчезновение солнца
Солнце может и просто потухнуть. В этом случае, человечество не останется в полной темноте, на заполненной отчаявшимися безумцами планете. Звезды все еще будут светить, заводы работать, а люди, вполне возможно, не начнут поджигать костры инквизиции еще десяток лет. Зато остановится фотосинтез. Большинство растений умрет в течение нескольких дней – но это не то, что должно беспокоить нас больше всего. Средняя температура земли упадет до – 17 градусов по цельсию уже через неделю. К концу первого года, наша планета начнет переживать новый ледниковый период.
Конечно, большая часть жизни на земле свое существование прекратит. Меньше, чем за месяц, погибнут практически все растения. Большие же деревья смогут продержаться еще несколько лет, так как они обладают большими запасами питательной сахарозы. Зато, ничего не будет грозить некоторым микроорганизмом – так что, формально, жизнь на земле сохранится.
Но что же случится с нашим видом? Профессор астрономии Эрик блекман уверен: мы вполне сможем выжить и без солнца. Это произойдет благодаря вулканическому теплу, которое можно будет использовать и для обогрева жилищ, и в промышленных целях. Лучше всего жить будет в Исландии: люди здесь уже сейчас обогревают дома с помощью геотермальной энергии.
Но хуже всего, что отсутствие солнца сорвет нашу планету с привязи и отправит в долгое, долгое путешествие. Планета ринется на поиски приключений – и, скорее всего, найдут их с легкостью. К сожалению, для нас это закончится не очень хорошо: малейшее столкновение с другим объектом вызовет огромные разрушения. Но есть и более позитивный сценарий: если планету отнесет в сторону млечного пути, то земля вполне может найти себе новую звезду и стать на новую орбиту. В таком, невероятно маловероятном случае, долетевшие люди станут первыми космонавтами, преодолевшими столь значительное расстояние.
Черная Дыра в системе двойной звезды
А что же тогда в Интернете, по телевидению и в научно-популярных книжках нам всё время показывают всякие картинки, где Черная Дыра прямо как вампир высасывает вещество соседней звезды?
Дело в том, что это высасывание вещества соседней звезды началось ещё до образования Черной Дыры. Ведь при коллапсе звезда теряет часть своей массы и поэтому сила притяжения к Черной Дыре всегда меньше,
чем сила притяжения к родительской звезде. Значит, раз Черная Дыра высасывает вещество соседней звезды, то родительская звезда тем более высасывала еще больше вещества своей соседки.
Единственное замечание, которое тут нужно сделать, это то, что родительская звезда не поглощала всё высасываемое вещество. Часть высасываемого вещества рассеивалось в окружающем пространстве за счет
давления солнечного ветра родительской звезды.
Таким образом, с одной стороны, Черная Дыра начинает чуть менее интенсивно засасывать в себя вещество соседней звезды из-за того, что масса Черной Дыры сначала меньше массы родительской звезды. А, с
другой стороны, Черная Дыра засасывает в себя почти всё вещество соседней звезды из-за того, что у Черной Дыры нет солнечного ветра, который выталкивает вещество в открытый космос. Мне сейчас трудно
сказать, какой из этих эффектов будет больше.
Но в любом случае, когда Черная Дыра полностью засосет в себя всю свою соседнюю звезду, то для соседних звезд ничего от этого не изменится. Ведь масса системы не изменилась. Изменилось только количество
объектов в системе. Было два объекта, а стал один объект с суммарной массой.
Просто раньше окружающие звезды притягивались к центру масс двойной звездной системы. Этот центр масс находился не в центре родительской звезды, а был чуть смещен в направлении соседней звезды. Это также,
как Луна вращается не вокруг центра Земли, а вокруг общего центра масс Земли и Луны. Марс и Венера притягиваются не к центру Земли, а к центру масс общей системы Земли и Луны. После поглощения Черной
Дырой своей соседний звезды, центр Черной Дыры аккуратно встанет в бывший центр масс бывшей двойной системы. Окружающие звезды от этого не изменят свои орбиты, так как для них ничего не меняется.
Почему же эти картинки с Черной Дырой, поглощающей соседнюю звезду, так любят публиковать? Потому что именно в таких двойных системах можно достаточно легко по косвенным признакам обнаружить присутствие
Черной Дыры. Дело в том, что соседняя звезда вращается вокруг своей оси. Поэтому вещество с неё не падает точно по направлению в центр Черной Дыры. Вещество летит к Черной Дыре под некоторым углом к
направлению на центр Черной Дыры. По этой причине падающее на Черную Дыру вещество начинает закручивать свою траекторию падения.
По закону сохранения момента вращения, чем меньше становится радиус вращения, тем больше становится скорость вращения. Поэтому, чем ближе к Черной дыре приближается вещество соседней звезды, тем быстрее
оно начинает вращаться вокруг Черной Дыры. А так как это вещество состоит не из нейтральных атомов, а представляет собой плазму, то есть смесь положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных
электронов, то, двигаясь с ускорением, эти заряженные частицы начинают излучать электромагнитное излучение с определенным спектром.
Ученые, детектируя такой спектр излучения от какой-нибудь звезды, могут с уверенностью сказать, что рядом с этой звездой располагается невидимый звездный “вампир” в образе Черной Дыры.
Что внутри черных дыр?
И все же это “ничто” остается явлением, которое ученые способны зафиксировать. В космосе они ищут области, которые обладают наибольшей массой, но при этом располагаются в темном пространстве. Обнаружив такие участки, они тщательно изучают их и иногда обнаруживают черные дыры. Многолетние исследования позволили не только убедиться в существовании этого феномена, но и получить некоторое представление о том, из чего состоит черная дыра.
Когда супермассивная звезда коллапсирует, то есть сжимается как бы внутрь себя, образуется мощное гравитационное поле. Оно настолько сильное, что из него не может выбраться даже свет, поэтому дыра и называется черной.
Главное, что нужно знать о том, что находится внутри черной дыры в космосе, это то, что там перестают действовать привычные для обыденного мира законы. Согласно теории Альберта Эйнштейна, гравитация искривляет пространство, и ученые полагают, что пространство и время внутри такого объекта уже не имеют значения.
Если предположить, что в него попадет какой-нибудь предмет, то что с ним происходит дальше никто не узнает. Известно лишь, что после прохождения так называемого горизонта событий, предмет уже никогда не вернется обратно. Горизонт событий — это последний предел, точка невозврата, которая располагается перед входом в черную дыру. Сам горизонт событий излучает во Вселенную потоки частиц. Этот процесс называется излучением Хокинга. Это последняя видимая граница перед небытием.
Рождение лучей: почему Солнце светит?
Чтобы достигнуть поверхности Земли, солнечным лучам нужно чуть больше восьми минут. До этого момента в ядре звезды, которая практически представляет собой раскаленный газовый шар, происходят сложные термоядерные реакции, во время которых водород перерождается в гелий. Именно благодаря этому Солнце светит.
В процессе преобразования одного элемента в другой небесное тело выделяет энергию и теряет свою массу, температура его ядра достигает 15 млн. градусов Цельсия. Приближаясь к поверхности Солнца, жар падает до 4-6 тыс. градусов. Свет и тепло, выделяемые звездой, и представляются нам теми самыми лучами, благодаря которым на Земле поддерживается пригодная для жизни температура и происходит фотосинтез в растениях.
Сможет ли Солнце взорваться
Астрофизики достаточно хорошо изучили жизненный цикл звёзд, чтобы прийти к выводу, что Солнце не взорвётся в конце своего существования. Подобное происходит только со звёздами, которые имеют массу в 8-10 раз больше солнечной.
Обычно звезда удерживает форму за счёт двух основных факторов:
- Гравитация, которая притягивает материю к центру.
- Давление, возникающие в результате термоядерной реакции. Оно как бы отталкивает внешнюю оболочку от центра, не позволяя ей схлопнуться под воздействием гравитации.
Таким образом, эти 2 силы создают баланс, не позволяющий звезде сжаться и улетучиться её материи в космос.
Когда топливо заканчивается, то и необходимого давления больше нет. В определённый момент огромная оболочка звезды просто падает к центру под воздействием гравитации. Происходит взрыв сверхновой. В итоге образуется либо сверхплотная нейтронная звезда, либо чёрная дыра.
Наше светило ждёт более «спокойная» гибель. Когда прогорит всё топливо, звёздная оболочка просто разрушится, т.к. в этом случае масса не такая большая, чтобы произошёл космический «Бум».
Солнце просто потухнет.
Сценарий, когда взорвётся Солнце, возможен разве что под воздействием внешних факторов. Например, это могут сделать враждебные инопланетяне, чтобы не позволить человечеству дальше развиваться в Солнечной системе.
Не исключено, что и наша цивилизация самостоятельно уничтожит звезду. Но пока всё это на уровне фантастики.
Люди могут попытаться найти еще один шанс
Сложно пытаться предсказать, какого уровня технологий мы сможем достичь в будущем, но довольно интересно представить такие возможности. Мы уже вплотную подобрались к тому, чтобы увидеть на дорогах общественного пользования самоуправляемые автомобили и другие футуристичные средства передвижения. Возможно, к тому моменту, когда все пойдет для нашей Солнечной системы очень плохо, мы уже сможем разработать способы путешествия на дальние космические расстояния. Нам уже известны места, которые могли бы быть обитаемыми, поэтому, когда придет время, мы могли бы туда наведаться. Вполне возможно, к тому моменту наша раса уже сможет превратиться в межпланетный вид и заселит множество других солнечных систем.
Сегодняшние новости говорят о подготовке NASA к полету на Марс. Многие другие компании, как частные, так и государственные, тоже выражают желание стать первыми колонизаторами Красной планеты. Если такая миссия действительно получится, то для человеческого будущего это станет настоящей революцией. Конечно же, полет на Марс и его заселение будут не такими масштабными, как это могло бы быть с заселением другой галактики или хотя бы солнечной системы, но, как говорил в свое время Нил Армстронг, «Это маленький шаг для человека и огромный скачок для всего человечества».
Нам остается лишь надеяться, что мы сможем избежать катастрофических событий до того момента, как у нас появится шанс заняться колонизацией Вселенной. Большинство того, что находится «там», нам остается неизвестным. Даже наши телескопы пока недостаточно мощны, чтобы разглядеть особенности тех или иных планет в других системах. В большинстве случаев все делается на базе предсказаний и анализа данных. Мы пока не знаем всех масштабов Вселенной, как и масштабов всех наших возможностей. Но даже если гибель Солнца сейчас может представляться для нас как гибель всего того живого, что нам известно, на самом деле это может быть не так. Единственное, что нам известно или по крайней мере очень хотелось бы на это надеяться, что наши умы смогут отправить нас во Вселенную гораздо дальше, чем мы можем сейчас себе представить.
Принцип работы черной дыры
Чем дальше вы стоите от черной дыры, тем меньше искривляется пространство-время. Если вы ведете исследование издалека, регистрируя различные сигналы и излучение, то ее гравитация будет казаться точно такой же, как у простых звезд. Пространственные искривления с очень большого расстояния вы не заметите. Все, что вы сможете определить, это наличие огромной массы, но не то, как она распределяется. Если вы захотите лично посмотреть на черную дыру, то увидите не ее саму, а черную пустоту, сферу, обрамленную искаженным светом, – ее тень. Увидеть настоящую черную дыру невозможно, так как она совсем не отражает свет. Граница перехода между тенью черной дыры и сингулярностью называется горизонтом событий. Пересекая эту область, ничто, даже свет, уже никогда не вернется обратно.
Если масса черной дыры примерно равна планете Земля, то ее тень будет очень маленькой – около двух сантиметров в диаметре. Если она весит примерно, как Солнце, то диаметр этой черной сферы будет уже около 6 км. А та самая сверхмассивная черная дыра в галактике M87, фото которой вы все уже видели, имеет размер больше, чем околосолнечная орбита Плутона.
Принцип работы черной дыры
По ту сторону горизонта событий
Мы движемся по кроличьей норе, зная, что ваше знакомство с ней будет очень коротким. Надеемся, что мы успеем хотя бы оценить внутренний интерьер черной дыры. К счастью для нас, но к несчастью для Солнечной системы, эта черная дыра — сверхмассивная. Мы изменили правила, но если бы мы этого не сделали, все бы уже закончилось по некоторым причинам.
В небольшой черной дыре — скажем, с массой в 30 солнц — приливные силы, вызванные увеличением тяжести, разорвали бы нас задолго до того, как мы достигли горизонта событий. Но там гравитация составляет где-то миллион земных. На то, чтобы насладиться победой — ведь мы достигли горизонта событий — у нас не будет и 0,0001 секунды.
В сверхмассивной черной дыре с массой в 5 миллионов солнц, вроде той, что расположена в центре нашей галактики, нас ждет совсем другой опыт. Любая черная дыра, вобравшая массу более 30 тысяч солнц, обладает приливными силами с гравитацией меньше одной земной на горизонте событий. У нас будет 16 секунд, чтобы осмотреться (и изменить правила игры), прежде чем мы достигнем точки сингулярности. Чем больше масса, тем больше времени.
Падение сквозь горизонт событий похоже на процесс засыпания или влюбленности: сложно определить точку отсчета, когда это произойдет, но после этого ваше чувство реальности будет совершенно иным. В черной дыре вы будете видеть звезды (свет попадает внутрь, но не наоборот), но пространство вокруг будет напоминать мыльный пузырь.
Ну а после того, как вас раздавит в ноль, вы попадете в точку бесконечной кривизны, где известному нам времени и пространству приходит конец. И узнать, как работает физика в этой точке бесконечной кривизны времени и пространства, бесконечной массы и плотности, у нас просто нет возможности. Иногда кажется, что сердце черной дыры откроет перед нами все секреты Вселенной или поднимет бесконечное число вопросов. Но это всего лишь догадки. опубликовано econet.ru
