Черные дыры

       В какой-то мере исследование сингулярностей можно считать физичным и в рамках общей теории относительности, особенно в свете результатов о конечной стадии гравитационного коллапса. Дело в том, что несколько десятилетий назад была сформулирована "гипотеза космической цензуры", которая утверждает, что в обыкновенной Вселенной сингулярность может существовать, лишь закрытая от нас горизонтом, то есть в виде черной дыры. В ходе численного анализа разных сценариев гравитационного коллапса было установлено, что при определенных начальных условиях (вполне физических, надо отметить) процесс гравитационного коллапса может закончится возникновением "голой" сингулярности. В рамках общей теории относительности аналитического ответа на этот вопрос пока нет.

       У общей теории относительности есть один очень большой недостаток – она не поддается процедуре квантования, в отличии от теорий остальных физических взаимодействий (электромагнитного, слабого и сильного). Поэтому создаются так называемые теории супер объединения, в которые входит не сама общая теория относительности, а какой-либо (еще до конца не ясно, какой) вариант эффективной теории гравитации, включающий общую теорию относительности. С точки зрения идей квантовой механики, лежащей в основе объединения взаимодействий, вопрос о внутренней структуре вполне правомерен, потому что все пространство должно описываться одной характеристикой – волновой функцией. В рамках этого нового подхода были открыты (в математическом плане, конечно) новые типы сингулярности, которых нет в общей теории относительности. Можно выделить характеристики сингулярности, например, по скорости, с которой кривизна расходится. В какой-то мере и горизонт событий черной дыры можно считать сингулярностью, но не истинной, потому что кривизна в этом случае конечна (расходится лишь один коэффициент), более того, эту сингулярность можно убрать после соответствующего преобразования координат.

       Черные дыры сливаются

       Ученые  открыли, что в одной галактике  вполне могут сосуществовать  две сверхмассивные черные дыры, которые в конечном итоге обязательно  сольются в одну. Это событие  будет сопровождаться такими  выбросами энергии, что звезды  будут вытеснены из центра  галактики, где будет бушевать  радиоактивное и гравитационное  цунами.

       Ученые давно знали, что в галактике NGC 6240 существует два ярких пятна, что зовутся ядрами. Поскольку центр галактики закрыт от обзора пылью, ученые направили в ту сторону телескоп Чандра, в надежде определить, является ли любое из этих ядер активной сверхмассивной черной дырой. Каково же было их удивление, когда они поняли, что оба объекта являются активными черными дырами.

       Эта галактика находится от нас на расстоянии около четырехсот световых лет – довольно близко по космическим масштабам и образовалась она в результате столкновения двух галактик, которое началось тридцать миллионов лет назад. Астрономы считают, что слияние галактик на самом деле происходит очень мирно. Поскольку звезды расположены очень редко, они почти не "ощущают" происходящего. Сейчас пока центры сталкивающихся галактик только слегка гравитационно взаимодействуют. Но постепенно расстояние, равное сейчас рем тысячам световых лет, будет уменьшаться. И тогда они неизбежно начнут взаимодействовать. Звезды, что вращаются вокруг центров, ускорят свое движение и вылетят из центра галактики. Когда черные дыры приблизятся на расстояние около одного светового года, они начнут сливаться. Тогда газ, вращающийся вокруг черных дыр, разогреется до таких температур, что начнет излучать радиоактивные волны. В конце концов, поле радиоактивности уничтожит все объекты, находящиеся вокруг ядер, что даст возможность обозревать ядро. Ни одна звезда не уцелеет в поле влияния более массивной черной дыры после того, как они сольются.

       Ученые также построили компьютерную версию того, что происходит сейчас в галактике NGC 362. До этого астрономы никогда не видели двойных черных дыр. Это наводило их на мысли, что такого явления, как двойная черная дыра не бывает, что черные дыры сливаются в одну. Но они получили доказательство этого: джеты, испускаемые черными дырами в объекте, известном под номером NGC 362, сместились. Это говорит о том, что черные дыры в сталкивающихся галактиках "почувствовали" существование друг друга.

Заключение

       Много интересного можно узнать о черных дырах, занимаясь их изучением вплотную. В безднах Вселенной так много всего нового и неизвестного, что  будет изучаться еще долгое время.

       Черные дыры слишком далеки от нас, поэтому мы не можем с точностью говорить об их свойствах и наблюдаемых возле них эффектах. Теория относительности позволяет предсказать некоторые свойства этих удивительных объектов связанные с пространством-временем, а насколько верны эти предположения предстоит узнать в будущем.

       Существует еще множество различных теорий по поводу поведения черных дыр в тех или иных условиях. Пока еще гравитационное оборудование не принесло революцию в астрономический мир, над черными дырами трудятся сотни теоретиков и математиков. Например, была разработана теория, согласно которой в случае ассиметричного коллапса звезды, асимметричность уберется за счет излучения гравитационных волн. Также были разработаны теории о переходе в будущее и в прошлое, через "кротовую нору", только для этого все равно телу пришлось бы пройти через сингулярность, что означало бы разрушение материи. Теория гравитации Эйнштейна не учитывает результатов другой великой физической теории XX века – квантовой механики. Не исключено, что вблизи центра черной дыры законы общей теории относительности уступают место законам объединенной теории – квантовой гравитации или попросту "Теории Всего". И черная дыра – не символ отчаяния и невозвратимости, а объект, раскрытие тайн которого будет означать крупный, может быть, даже решающий шаг к полному постижению сути пространства и времени.