Мы можем стать свидетелями столкновения двух черных дыр

Представьте черную дыру — ужасающе плотный космический объект, затягивающий внутрь всё, что подходит слишком близко. Ничто не может вырваться из ее лап, даже луч света. А теперь представьте, что два таких космических монстра сталкиваются! Страшно? Еще бы! Астрономы обнаружили в далеком космосе две сверхмассивные черные дыры, пирующие космическим материалом двух сливающихся галактик. Это явление — самое близкое к столкновению черных дыр из всего, что мы когда-либо видели. Сверхмассивные черные дыры — крупнейшие среди всех существующих черных дыр. Их масса может быть в сотни тысяч или даже миллионы и миллиарды раз больше массы нашего Солнца. И два таких гиганта были недавно замечены с помощью массива телескопов в пустыне Атакама на севере Чили. Изначально астрономы использовали эти телескопы для наблюдения за двумя сливающимися галактиками, расположенными на расстоянии около пятисот миллионов световых лет от Земли.

И вдруг ученые заметили две черные дыры, которые находятся рядом друг с другом и постоянно растут. По-видимому, эти черные дыры встретились, когда столкнулись их галактики. Одна из черных дыр примерно в двести миллионов раз больше массы нашего Солнца. А другая — всего в сто двадцать пять миллионов раз. Мы не можем видеть черные дыры напрямую. Если вы отправитесь в путешествие к черной дыре, вы не заметите ее, пока не станет слишком поздно! Единственной деталью, которая выдаст приближение черной дыры, будет легкое размытие далеких звезд из-за эффекта гравитационного линзирования дыры. Две черные дыры, о которых мы говорим, в этом не отличаются от остальных. Они не видны напрямую, но окружены яркими скоплениями теплого светящегося газа и звезд. Всё это оказалось там благодаря их гравитационному притяжению. Пройдет время, и эти черные дыры начнут кружить друг вокруг друга. И в конце концов они столкнутся, образовав одну — возможно, еще большую — черную дыру.

Ученые наблюдали за этими черными дырами в нескольких диапазонах длин волн света и пришли к выводу, что они уникальны. Они расположены беспрецедентно близко к друг другу. Расстояние между ними составляет всего семьсот пятьдесят световых лет — что с астрономической точки зрения рукой подать. Что еще интереснее, это расстояние близко к пределу того, что могут обнаружить современные технологии. Дело в том, что такие гигантские слияния характерны для далеких галактик. Поэтому земным телескопам сложно их увидеть. Но чувствительность телескопа АЛМА помогла астрономам разглядеть эти яркие и компактные области, где материя закручивается вокруг черных дыр. Представьте, как удивились астрономы, когда вместо одной черной дыры обнаружили две — пожирающие пыль и газ, перемешанные в результате массивного космического слияния!

Слияния галактик гораздо чаще происходят в далекой Вселенной, чем у нас по соседству. И это открытие может означать, что такие пары черных дыр, вероятно, встречаются гораздо чаще, чем мы думали. А если пары черных дыр действительно не редкость, это может облегчить нам изучение гравитационных волн. Эти волны, также известные как пульсации в пространстве-времени, возникают при столкновении черных дыр. Той паре, о которой мы говорим, потребуется несколько сотен миллионов лет, чтобы столкнуться друг с другом. Но, наблюдая за их поведением, ученые уже сейчас смогут выяснить, сколько во Вселенной бинарных черных дыр, которые вот-вот столкнутся. Кроме того, это может дать нам больше информации о том, что произойдет, когда наша родная галактика Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды примерно через четыре с половиной миллиарда лет.

Кстати, первая фотография черной дыры была сделана в две тысячи девятнадцатом году. Международная команда ученых, состоящая из более чем двухсот астрономов, годами работала, чтобы получить этот результат. И их усилия наконец окупились! Объект на фотографии находится на расстоянии около пятидесяти пяти световых лет от Земли, в центре галактики Эм восемьдесят семь. Вы можете любоваться этим удивительным космическим явлением благодаря работе огромной глобальной сети телескопов под названием Телескоп горизонта событий, или И Эйч Ти. Горизонт событий — это точка невозврата на окраине черной дыры. Как только что-то, например материя, излучение или свет, достигает этой границы, оно не может вырваться. Чтобы получить самое первое изображение черной дыры, ученые создали виртуальный телескоп, который оказался размером с нашу планету и объединил возможности восьми радиотелескопов. И это было нелегко! Исследователи должны были одновременно направлять телескопы в тщательно спланированном порядке с помощью точных атомных часов, установленных на каждом устройстве.

Кроме того, они постоянно следили за количеством влаги в воздухе, поскольку слишком высокая влажность могла испортить изображения. Чтобы свести вероятность дождя к минимуму, они построили телескопы в суперсухих регионах, таких как пустыня Атакама в Чили и Южный полюс. В целом процесс напоминал тщательно скоординированный танец. Благодаря этой подготовке за две недели телескопы собрали пять тысяч триллионов байт данных! Затем они были обработаны несколькими суперкомпьютерами, и ученые получили долгожданные изображения! То, что они наблюдали, было чудовищной черной дырой размером около сорока миллиардов километров в поперечнике! А теперь обсудим самые интересные факты о черных дырах. Существуют черные дыры, называемые первичными, и они действительно крошечные, размером от атома до горы. Есть теория, что галактики образуются вокруг черных дыр. Это означает, что когда взрывается большая звезда, на ее месте появляется черная дыра. А затем вокруг нее формируется остальная часть галактики.

Прямо в центре галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра. Ее название — Стрелец А со звездочкой, и она в четыре миллиона раз тяжелее Солнца. И нет, нас не затянет в эту дыру! Она находится на расстоянии более двадцати шести тысяч световых лет от Земли, слишком далеко, чтобы этот монстр мог оказать какое-либо влияние на нашу планету. Помимо Стрельца А со звездочкой, в нашей галактике существует сто миллионов черных дыр среднего размера. Можете представить, сколько всего черных дыр во всех ста миллиардах существующих галактик? Посчитайте сами. Если вы когда-нибудь окажетесь рядом с черной дырой, будьте готовы к тому, что время значительно замедлится. Это сыграет вам на руку, если вы не очень хотите стареть. Только не позволяйте затянуть себя за горизонт событий! Упс! Пока. Черные дыры — это не голодные хищники, которые бродят по Вселенной и охотятся на бедные ничего не подозревающие планеты! Они просто заглатывают всё, что оказывается к ним слишком близко. Более того, иногда они выплевывают шары размером с планету. Как же эта материя избегает притяжения черных дыр? Как правило, ей удается ускользнуть до того, как она пройдет точку невозврата. На самом деле в случае Стрельца А со звездочкой нас должно беспокоить не гравитационное притяжение, а эти плевки! Ведь чудовищная черная дыра выбрасывает их в направлении Земли со скоростью тридцать два миллиона километров в час. Что, если однажды один из них достигнет нашей планеты?

Если бы вам удалось сжать Землю до размеров помидора черри, она превратилась бы в черную дыру. На самом деле вы тоже можете ей стать, если согласитесь уменьшиться до размеров атома. Южноафриканские астрономы недавно столкнулись с еще одной загадкой черных дыр. В одном из уголков далекого космоса они заметили, что несколько черных дыр, расположенных в разных галактиках, выровнялись в одном направлении. Это выглядит так, будто их газовые выбросы синхронизировались. Ученые пока не могут объяснить, почему и как черные дыры, находящиеся на расстоянии около трехсот миллионов световых лет друг от друга, могут действовать в унисон. Это загадка.