Черные дыры - это своеобразный "Священный Грааль" современной астрофизики. Их никто никогда не наблюдал непосредственно. Более того, наличие таких объектов среди звезд - всего лишь одно из следствий общей теории относительности Эйнштейна, призванное в случае своего обнаружения явиться одним из доказательств теории... Но астрофизики говорят об этих объектах все более и более уверенно - местоположение черных дыр выдают некоторые косвенные признаки.

Черная дыра - объект настолько плотный и массивный, что поле тяготение вокруг него способно необратимо "запереть" в своих объятьях не только любое материальное тело, но и световое излучение. Границу области, которую не в силах покинуть даже фотоны, называют горизонтом событий. Вторая космическая скорость для находящихся в этой области тел должна была бы превышать скорость света. Этот объект, физически для нас не существующий, должен обладать рядом парадоксальных свойств, кое-кто даже считает, что при пересечении горизонта событий время становится пространством, а пространство - временем.

"Выдать" черную дыру способно только поведение объектов, попавших в ее чудовищное поле тяготения, но еще не достигших горизонта событий. Обычно наличие черных дыр определяют в двойных звездных системах по интенсивному рентгеновскому излучению, вызванному поглощением черной дырой вещества звезды-компаньона. В прошлом десятилетии астрономы уже уверились в том, что присутствие сверхмассивных черных дыр в центрах галактик является неотъемлемой частью структуры звездных систем, точно так же, как и наличие более мелких черных дыр, разбросанных по всей галактике.

Наблюдать непосредственно в оптические телескопы галактический центр нашего Млечного Пути, который расположен в созвездии Стрельца (Sgr A*), не удается из-за плотных скоплений межзвездной пыли, но для наблюдений в рентгеновском и инфракрасном диапазонах он все-таки доступен. Наличие скопления особенно массивных объектов (или одного сверхмассивного объекта) в центре Галактики уже давно никто не оспаривал. А сравнительно недавно космической рентгеновской обсерваторией Chandra была зафиксирована вспышка в рентгеновском диапазоне, когда какой-то объект (например, комета) попал в зону действия черной дыры и был поглощен ею. В принципе, это уже могло бы служить доказательством наличия в Галактическом центре именно одной-единственной черной дыры массой, превышающей солнечную в 2,6 миллиона раз. Катаклизм продолжался приблизительно три часа. Но нельзя было исключить, что зафиксированное событие не происходило где-нибудь непосредственно впереди или позади объекта, который так интересовал астрофизиков.

Кстати говоря, успешно запущенная в четверг утром российским носителем "Протон-К" европейская космическая обсерватория INTEGRAL, способная регистрировать рентгеновское и гамма-излучение, как раз и будет специализироваться на изучении всяческих экзотических космических объектов и прежде всего черных дыр.

Группа Шёделя занималась другим проявлением влияния черных дыр на звездные объекты. Концентрация материи в центре Галактики столь велика, что искажает траектории близлежащих звезд. Прослеживая их пути на протяжении многих лет, можно сделать выводы о наличии этой самой скрытой материи. Но первоначально не исключались, конечно, варианты, согласно которым Стрелец А* мог оказаться кластером из нескольких черных дыр или нейтронных звезд.

Определенность позволили внести наблюдения за движением звезды, которую исследователи условно обозначили как S2. Ее путь с 1992 года, когда начались наблюдения, по настоящее время контролировался в инфракрасном спектре и радиотелескопами. Удалось вычислить период ее обращения вокруг скрытой массы - 15,2 года. Звезда успела проделать 2/3 своего пути по эллиптической орбите. Это на четыре года больше, чем требуется Юпитеру, чтобы сделать оборот вокруг Солнца. Никогда ни у какой другой звезды не удавалось проследить ее путь по орбите вокруг центра Галактики. Скорость движения S2 вокруг невидимого объекта составляет немыслимые для других звезд 11 миллионов миль в час (5 000 км/с), а расстояние до этого объекта в три раза превышает расстояние от Солнца до Плутона (Солнцу, кстати, расположенному в 26 тысячах световых лет от S2, требуется 230 миллионов лет, чтобы обойти вокруг центра Галактики). В остальном это вполне заурядная звезда, масса которой только в 15 раз превышает массу Солнца. Эллиптическая орбита S2 довольно устойчива. Звезда могла выжить только при условии, что скрытый объект не только массивный (3,7 млн масс Солнца), но и сверхкомпактный - то есть один-единственный. Большинство астрономов полагает, что черная дыра является единственной жизнеспособной моделью, способной объяснить движение звезды и другие данные, собранные при наблюдении объектов, составляющих структуру Галактического центра.

В принципе, кроме черной дыры остается еще один довольно экзотический вариант - бозонная звезда, то есть звезда состоящая из тяжелых элементарных частиц, называемых бозонами. Но даже она в конечном счете должна была бы свернуться в черную дыру, замечает коллега Шёделя Рейнхард Гензель (Reinhard Genzel).

Мы должны быть благодарны судьбе за то, что черная дыра, расположенная в центре нашего Млечного Пути, совсем невелика по сравнению с ядрами других галактик, и при этом относительно неактивна (впрочем, возможно это просто временная передышка...). Центры других звездных систем, как правило, содержат в себе массы миллиардов звезд. Предполагается, что это черные дыры, и эти черные дыры являются еще и активными, жадно потребляя вещество близлежащих звезд и преобразуя часть этой материи в рентгеновское и радиоизлучение, заявляя о себе на всю Вселенную. Крайний случай - квазары, нестационарные ядра далеких галактик, - самые мощные по излучению космические объекты.

версия для печати