Черная дыра в солнечной системе

Странные траектории небесных тел на окраинах Солнечной системы, на которые указывают данные некоторых наблюдений, намекают на существование там неизвестного объекта массой около пяти земных. Учёные обычно предполагали, что имеют дело с планетой.

Однако Якуб Шольц (Jakub Scholtz) из Даремского университета и Джеймс Анвин (James Unwin) из Университета Иллинойса в Чикаго выдвинули новую интригующую теорию. По их мнению, это может быть небольшая чёрная дыра, образовавшаяся в первую секунду после Большого взрыва.

Авторы заявляют, что эта гипотеза объясняет наблюдаемые орбиты транснептуновых объектов не хуже, чем версия с планетой. К тому же данные проекта OGLE указывают на то, что в окрестностях Солнца могут существовать небольшие массивные объекты, проявляющие себя как гравитационные линзы.

Что такое первичные чёрные дыры?

Астрофизикам известен только один процесс, который хотя бы теоретически может приводить к образованию чёрных дыр с массой существенно меньшей, чем у звёзд. Это рождение первичных чёрных дыр (ПЧД). На сегодняшний день существование этих объектов не доказано. Однако космологи уверены в их существовании, так как оно следует из хорошо проверенных наблюдениями теорий.

Напомним, о чём речь. В ранней Вселенной существовали области повышенной плотности материи. Благодаря гравитации вещество собиралось вокруг них, как снежный ком. Так постепенно зародились галактики. А там, где плотность была слишком высокой, возникли первичные чёрные дыры.

Считается, что все ПЧД образовались в течение первой секунды после Большого взрыва. Их массы были самыми разнообразными, от пылинки до сотен тысяч солнц. При этом больше всего образовалось самых лёгких чёрных дыр, в меньшем количестве возникли чуть более тяжёлые, и так далее. Эта ситуация напоминает живой мир: микробов больше, чем тараканов, а тараканов больше, чем слонов.

Чем меньше чёрная дыра, тем интенсивнее она испускает излучение Хокинга. На этот процесс она расходует свою массу, из-за чего начинает излучать ещё сильнее, и так далее. Заканчивается это вспышкой, похожей на взрыв.

Такие вспышки взрывающихся ПЧД должны давать знать о себе гамма-излучением и выбросами антивещества. Однако пока астрономы не наблюдали подобных явлений. Это говорит о том, что первичных чёрных дыр во Вселенной образовалось довольно мало (хотя точное их количество остаётся под вопросом).

Таким образом, гипотетическая чёрная дыра массой в пять земных может быть приветом от первой секунды жизни Вселенной. Её изучение могло бы предоставить первую прямую информацию о той далёкой эпохе. Никакие уже открытые астрономами объекты не образовались так рано. Первые атомные ядра, определившие химический состав Вселенной, родились в первые минуты после Большого взрыва. Реликтовое излучение отправилось странствовать по космосу через сотни тысяч лет.

Астрономам невероятно повезёт, если ПЧД действительно обнаружится так близко к Солнцу. Ведь объект Х, по расчётам специалистов, находится от нашего светила на расстоянии от 300 до 1000 астрономических единиц (1 а.е. – это дистанция от Земли до Солнца). Для сравнения: до ближайшей звезды сотни тысяч астрономических единиц.

Так планета или всё-таки нет?

Однако как убедиться, что речь идёт именно о чёрной дыре, а не о планете? Чёрную дыру такой массы нельзя назвать громадной: её диаметр составит лишь несколько сантиметров. Засечь её по излучению Хокинга тоже проблематично: оно слишком слабое, на несколько порядков слабее реликтового.

Авторы надеются, что сигналом послужит рентгеновское и гамма-излучение, испускаемое тёмной материей при падении на чёрную дыру. Однако в таком подходе уж очень много предположений. Свойства тёмной материи по большому счёту неизвестны, её плотность в окрестностях Земли тоже измерена не слишком точно.

Как бы ни была соблазнительна новая гипотеза, учёные предпочитают объяснять наблюдаемые явления наиболее вероятными, а значит, наиболее прозаическими причинами. На данный момент далеко не все эксперты готовы согласиться даже с тем, что в орбитах транснептуновых объектов есть нечто, требующее объяснения. А если такое объяснение действительно нужно, то в его качестве специалистов больше устроит суперземля, так как планет это класса уже открыто очень много (насколько сейчас известно, они вообще самые многочисленные в Галактике).

Таким образом, только очень веские факты, исключающие иные объяснения, могут заставить научное сообщество принять как приоритетную гипотезу, что загадочный объект Х – чёрная дыра.

Как бы то ни было, гипотеза о таинственном «иксе» приковывает внимание наблюдателей к малоизученным окраинам Солнечной системы и помогает им совершать новые открытия.

К слову, ранее «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) писали о том, что речь может идти не об одной массивной планете, а о целом рое малых небесных тел.

Насколько далеко от Земли ближайшая черная дыра

18:34 23/03/2016 0 👁 3 188

Знаете поговорку «держи друзей близко, но врагов держи еще ближе»? Так вот, эта поговорка не работает, если говорить о черных дырах. Это злейшие враги, которые только могут быть у человека, и вот их нужно держать как можно дальше. Ведь мы говорим о регионах космоса, в которых вещество упаковано так плотно, что единственный способ убраться оттуда — двигаться быстрее скорости света. Но как вы знаете, ничто не может двигаться быстрее скорости света. Так что убраться не получится.

Подойдите слишком близко к черной дыре — и вы будете спрессованы в бесконечно малую точку.

Однако вы можете находиться далеко от черной дыры и все равно пострадать. Черная дыра протягивает щупальца своей гравитации через световые годы. И если одна из таких подберется слишком близко к нашей Солнечной системе, она посеет хаос на всех наших драгоценных планетах.

Планеты и даже Солнце смешаются, столкнутся или вовсе будут выброшены из Солнечной системы.

И как мы уже выясняли, уничтожить черную дыру невозможно. Все, что вы попытаетесь сделать с ней, лишь сделает ее больше, сильнее, злее. Это воистину вселенское зло. Вам остается только ждать миллиарды лет, пока она не испарится.

Раз так, имеет смысл найти все черные дыры поблизости и выяснить, сможем ли мы эвакуировать эту Солнечную систему по-быстренькому, если потребуется.

Где находятся ближайшие черные дыры?

Существует два типа черных дыр: сверхмассивные черные дыры в сердце каждой галактики и черные дыры звездной массы, которые образуются после смерти массивных звезд (сверхновых).

Со сверхмассивными черными дырами все, по большому счету, понятно. В центре каждой галактики во Вселенной есть одна такая дыра. И в Млечном Пути есть, в 27 000 световых годах от нас. В Андромеде есть — в 2,5 миллиона световых лет и так далее.

Сверхмассивные черные дыры далеко и угрозы для нас не представляют.

Но те, что поменьше, могут быть проблемой. Дело в том, что черные дыры не излучают никакой радиации, они полностью невидимы, поэтому не так-то просто увидеть их в небесах. Единственный способ узнать, что там черная дыра, это подобраться достаточно близко, чтобы увидеть, как искривляется фоновый свет. Ну а если вы уже оказались достаточно близко, чтобы это увидеть, вам крышка.

Ближайшей из известных черных дыр является V616 Monocerotis, известная также как V616 Mon. Находится она в 3000 световых годах от нас и обладает 9-13 массами Солнца. Мы это знаем, поскольку она расположена в бинарной системе со звездой в полмассы Солнца. Только черная дыра может привести к тому, что ее бинарный партнер будет вращаться так быстро. Астрономы не видят эту черную дыру, но знают, что она там, по закрученному гравитационному танцу.

Следующая по близости черная дыра — это классическая Cygnus X-1, расположенная в 6000 световых годах от нас. Она в 15 раз тяжелее Солнца по массе и, опять же, является частью бинарной системы.

И третья по близости черная дыра тоже в бинарной системе.

Начинаете улавливать запах горелого? Реальность в том, что лишь небольшая часть черных дыр входит в бинарные системы, но пока это наш единственный способ их обнаружить. Вероятнее всего, поблизости есть намного больше черных дыр, которые астрономы пока не смогли найти.

Все это звучит жутко, безусловно, и теперь вы, вероятно, будете поглядывать на небо в ожидании этого красноречивого искажения света от надвигающейся черной дыры. Но такие события невероятно редкие.

Солнечная система существует уже более 4,5 миллиарда лет, и все это время планеты чувствовали себя прекрасно, никто им не мешал. Даже если бы черная дыра прошла мимо Солнечной системы в нескольких десятках световых лет, она бы существенно сместила орбиты, и жизни уже бы не было, так что никто бы не отметил этого факта.

Мы не сталкивались с черной дырой миллиарды лет и, вероятно, не столкнемся с ней еще миллиарды или триллионы лет. Но как нам узнать наверняка? Мы ведь не знаем, не прячется ли за углом черная дыра, действительно ли V616 Mon ближайшая из них. И, возможно, никогда не узнаем. И это даже хорошо. Чего переживать зря?

По материалам hi-news.ru

maxxbay

Самая близкая к Земле чёрная дыра находится в 7,8 тыс. световых лет. В астрономических мерках это, можно сказать рядом. Так, например, до ближайшей к нам звездной системе Альфа Центавра 4,24 световых года, а до самой далёкой известной астрономам галактики около 16 миллиардов световых лет. Черная дыра V404 Cygn, которая находится в созвездии Лебедя, имеет массу в 12 раз больше массы Солнца.

Эта черная дыра – один из объектов бинарной системы, в которую входит ещё одна звезда класса G или К, которая по размерам меньше Солнца. Звезда вращается по орбите вокруг чёрной дыры и делает полный оборот за 6,5 дней.
Чёрная дыра постепенно затягивает в себя вещество со своей соседки. Это вещество составляет аккреционный диск дыры из расскалённой плазмы, с помощью которого она и была открыта. Ведь чёрные дыры – это объекты, притяжение которых настолько большое, что их не может покинуть даже свет, скорость которого составляет 299 792 458 ± 1,2 м/с. Поэтому обнаружить эти объекты можно только по тому, как они влияют на соседние звёзды. Время от времени вещество “переливающееся” в чёрную дыру разогревается и начинает ярко светиться. При этом активно излучаются лучи рентгеновского диапазона и радиоволны.

Раньше считалось, что V404 от нас по крайней мере в два раза дальше. Но, в 2009 году, впервые к чёрной дыре применили метод параллакса движения. Земля вращается по орбите, а значит положение звезды на небе должно меняться. С помощью с международной сети радиотелескопов High Sensitivity Array следили за движением чёрной дыры и внешних остатков звезды на небе в течение года. Более ранние исследования имели большую погрешность измерения (около 50%). Они не учитывали погрешность из-за поглощения межзвёздной пыли. Последнее исследование имеет погрешность не больше 6%.
Изучение этой звезды в будущем поможет учёным понять механизм образования чёрных дыр. Ожидается, что удастся понять, чем звёзды, которые превратились в чёрные дыры без взрыва сверхновой звезды, отличаются от чёрных дыр, которые прошли стадию взрыва сверхновой.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *