За горизонтом: 7 типов черных дыр, формирующих космос

Прямо в этот момент где-то в нашей галактике умирает звезда. У ее ядра больше нет топлива. Давление, которое поддерживало ее миллионы лет, коллапсирует внутрь. За считанные секунды масса, превышающая массу Солнца, сжимается в область, меньшую, чем небольшой городок. Свет больше не может вырваться. Само время замедляется до полной остановки. Рождается новый тип объекта — тот, который переживет звезду, галактику и, возможно, саму Вселенную. Космос полон ими. Они дрейфуют между звездами, покоятся в центрах галактик, поглощают пролетающую мимо материю, заглатывают другие черные дыры и формируют структуру Вселенной способами, которые мы только начинаем понимать. Сегодня мы рассмотрим семь типов черных дыр. Семь форм тьмы, каждая со своей историей, масштабом, угрозой и красотой. Если вы находите покой в созерцании великих тайн, если вы когда-либо чувствовали утешение, глядя в ночное небо и осознавая нашу ничтожность, оставайтесь со мной. ## ЗВЕЗДНЫЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ### Космические трупы Это останки звезд, которые жили, горели и умерли. Это первый тип, о котором люди догадались, первый, который мы идентифицировали, и до сих пор самый многочисленный в нашей галактике. Звездная черная дыра образуется, когда очень массивная звезда достигает своего конца. Звезда должна иметь массу по крайней мере примерно в двадцать раз больше массы нашего Солнца. Меньшие звезды, включая наше Солнце, закончат свой путь более мягко — раздуются до красных гигантов, сбросят внешние слои и оставят после себя остывающие белые карлики. Они не превратятся в черные дыры, потому что им не хватит массы. Но для по-настоящему массивной звезды конец будет иным. В течение своей жизни звезда сжигает водород в гелий, гелий в углерод, углерод в кислород, кислород в неон, затем в кремний и, наконец, в железо. Каждая стадия термоядерного синтеза длится все меньше. Первая может длиться миллионы лет. Последняя — превращение кремния в железо — может занять всего один день. Железо — это стена. Железо не выделяет энергию при синтезе. В тот момент, когда в массивной звезде образуется железное ядро, направленное наружу давление термоядерного синтеза исчезает. Лишенное поддержки, ядро коллапсирует за долю секунды под действием собственной гравитации. Внешние слои падают внутрь, отскакивают от невообразимо плотного внутреннего ядра и взрываются как сверхновая. В тихом центре остается черная дыра. Звездные черные дыры обычно содержат от трех до нескольких десятков масс Солнца. Эта масса сжата в область меньше города. Чтобы понять плотность: возьмите Солнце, объем которого более чем в миллион раз превышает объем Земли, и сожмите его в сферу диаметром в несколько километров. Умножьте эту массу в несколько раз и сожмите так же сильно. Это и есть звездная черная дыра. Плотность невообразима. Эти числа просто выходят за рамки человеческой интуиции. Сами по себе звездные черные дыры невидимы — свет не может вырваться наружу. Но у многих есть бинарный партнер, обычная звезда, которая вращается вокруг них на близком расстоянии. От этой звезды-компаньона по спирали спускается медленный поток газа, притягиваемый гравитацией, и нагревается до невероятных температур по мере приближения к точке невозврата. Этот раскаленный газ интенсивно светится в рентгеновском диапазоне. Телескопы могут составить карту черных дыр по их излучению, хотя сами дыры остаются невидимыми. Первой когда-либо идентифицированной дырой был Лебедь X-1 (*Cygnus X-1*), открытый в 1964 году — первый источник, в котором, как предполагалось, находилась черная дыра. В течение многих лет даже сам Стивен Хокинг заключал знаменитое пари против этой идеи. В конце концов он сдался. Лебедь X-1 реален. Его масса примерно в двадцать один раз превышает массу Солнца, и он связан в пару с горячей голубой гигантской звездой, у которой он медленно высасывает газ на протяжении миллионов лет. Эта система находится на расстоянии семи тысяч световых лет в созвездии Лебедя. Десятилетия наблюдений за Лебедем X-1 уточнили наше понимание того, как питаются звездные черные дыры, как структурированы их аккреционные диски, как эволюционирует их окружение. Эта черная дыра вращается очень быстро, почти на пределе теоретической максимальной скорости. Это вращение выдает ее историю — вероятно, она получила это вращение от углового момента материнской звезды или в результате медленной аккреции на протяжении миллионов лет. #космос, #астрономия, #вселенная, #чернаядыра, #наука, #космология, #звезды, #галактика, #физика, #млечныйпуть, #астрофизика, #звездноенебо, #сверхновая, #космонавтика, #квантоваяфизика, #знания, #естествознание, #горизонтсобытий, #звезднаяпыль, #планеты, #научпоп, #бесконечность, #скоростьсвета, #исследователи, #открытия, #путешествиевремени, #темнаяматерия, #квазары, #астрофизика, #научныефакты