Вечные вопросы. Часть 1

…но с момента появления двойной звездной системы до момента образования из нее тесной двойной системы должно пройти довольно много времени…

…а с момента появления тесной двойной системы до момента столкновения звезд в этой тесной двойной системе также должно пройти либо несколько десятков миллионов лет, либо несколько миллиардов лет, поскольку это будет зависеть от очень большого числа факторов…

…в кратной звездной системе этот процесс может длиться быстрее…

…но суть ответа от этого не меняется: при столкновении галактик или при пересечении траекторий движения звезд они сразу не сталкиваются.

– Выходит, что столкновение звезд – событие обычное?

– Напомню тебе, что доля двойных и кратных звезд, по мнению ученых, в нашей Галактике составляет более 50 %, но только столкновение звезд в таких системах – процесс очень длительный…

…и современные ученые вроде бы стали недавно фиксировать такие события…

…а в теории столкновение звезд в тесных двойных системах – заурядное событие…

– И как часто от столкновения звезд рождаются черные дыры?

– Понятия не имею…

– А сколько тогда черных дыр хотя бы в этой Галактике?

– Проблема в том, что нашу Галактику мы видим с бедра…

– С ребра…

– С бедра! Так что на самом деле еще доподлинно неизвестно, какова даже ее структура, ведь галактическое ядро, да и галактические рукава скрывают очень многое…

– ?

– …а говорить даже о приблизительном количестве звезд, прошедших ту или иную стадию эволюции, как, впрочем, и говорить об общем количестве звезд пусть даже в этой Галактике, – глупо…

– Хорошо, тогда давай я задам этот вопрос несколько иначе: сколько черных дыр обнаружено в этой Галактике?

– Астрономы уже выявили несколько десятков или даже сотен двойных систем, в которых масса компактных невидимых объектов соответствует массе черных дыр, но количество таких открытий с каждым новым днем будет увеличиваться…

…а согласно расчетам ученых, в нашей Галактике должно быть несколько сотен миллионов нейтронных звезд, часть из которых в обозримом будущем могут обратиться в черные дыры…

Так что с каждым мгновением привычная для нас материя исчезает, и в далеком будущем…

– …она окажется в недрах черных дыр?

– Но только не вся! Не забывай о космических расстояниях, а они ох как велики…

…хотя, с другой стороны, немалая часть материи окажется в их недрах…

…ведь они имеют свойства разрастаться, как в массе, так и в объеме, превращаясь со временем в сверхмассивные черные дыры…

…и самые первые системы кратных звезд, которые когда-то задали направление вращения галактикам, похоже, стали составной частью именно таких монстров…

…и рост таких монстров в массе и объеме потенциально продолжится до тех пор, пока вокруг них не закончится любая материя…

…а они способны поглощать не только межзвездный газ и пыль, но и звезды, и даже себе подобных…

– Ты в этом уверен?

– Тебе ведь известно о квазарах?

– Квазары? Подожди-ка… квазары – это некие квазизвездные источники радиоизлучения малых размеров, которые излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики, правильно? А вот источник их энергии пока еще не известен…

– Научные гипотезы говорят, что особо мощные квазары – это ядра так называемых активных галактик, то есть ядра столкнувшихся галактик, в центре которых располагаются несколько сверхмассивных черных дыр, и которые в гигантских объемах поглощают окружающую их материю…

Допустим, одним из мощнейших источников радиоизлучения в видимой части Вселенной является квазар OJ 287, находящийся от нас на расстоянии… в 3,5 миллиарда световых лет…

…а представляет он собой бинарную систему сверхмассивных черных дыр, большая из которых имеет массу… 18 миллиардов масс Солнца, то есть это масса небольшой галактики, второй же компаньон весит поменьше, как… 100 миллионов масс Солнца…

Другой аналогичный объект, Q0906+6930, также являющийся мощнейшим источником радиоизлучения, имеет вес в 10 миллиардов масс Солнца, а расположен он, согласно вычислениям, в 12,7 миллиардов световых лет, и рассмотреть его структуру вряд ли удастся…

– Ты хочешь сказать, что источниками такого мощного радиоизлучения являются процессы слияния сверхмассивных черных дыр?

– Так, но не совсем…

– А это как?

– Современные ученые считают, что существует несколько причин появления мощных источников радиоизлучения, и, насколько я представляю, не всегда можно разобраться в природе того или иного источника гамма-всплеска…

…поэтому, если ты хочешь в этом разобраться, то следует чуточку вернуться назад…

– Зачем?

– Тебе же, как я вижу, хочется узнать побольше про некоторые скрытые процессы бытия черных дыр? Или я ошибаюсь?

– Нет-нет…

– Ну, так вот…

…ученые утверждают, что сейчас все звездные колыбели вращаются…

…допустим, если говорить о межзвездных газопылевых облаках, то в этом повинны гравитационные поля галактик…

…вернее, гравитационные поля звезд, являющиеся составной частью этих галактик, которые проносятся сквозь или поблизости от них, придавая им каждый раз новый импульс вращения…

…если же говорить о межгалактических облаках, то они, быть может, получили импульс вращения от пролетающих мимо галактик, либо… в момент рождения…

…но как бы то ни было, а судьба таких молекулярных облаков может сложиться по-разному…

…и родится ли одна звезда или целое скопление из любого такого облака – для нас сейчас неважно, для нас важно то, что еще в процессе формирования протозвезды уже вращаются вокруг своей оси…

– Разве это сейчас так важно?

– Очень! Еще до своего рождения протозвезды уже вращаются вокруг своей оси, вращаются вокруг своей оси и новорожденные звезды! А отсюда следует, что поскольку звезды не являются твердыми телами, то при вращении в экваториальной области у них создается выпуклость за счет центробежных сил, отчего экватор звезды вращается несколько с другой угловой скоростью, чем области в высоких широтах…

…а эти различия в скорости вращения внутри звезды играют огромную роль в генерации магнитного поля звезды, которое, в свою очередь, играет важнейшую роль…

– Период вращения Солнца изменяется от 27 суток на экваторе и до 32 суток у полюсов, а магнитное поле…

– Когда звезда сплюснута, ее радиус на экваторе больше, чем на полюсах, поэтому на полюсах ускорение свободного падения больше…

…зато в экваториальных районах звезды центробежная сила отталкивает массу от оси вращения, вследствие чего вещество там становится менее плотным и более холодным, а разница в температуре может составлять несколько тысяч градусов…

– Зачем ты все это говоришь?

– Еще немного официальной науки! Итак, есть мнение, что большинство массивных звезд, в отличие от Солнца, вращаются довольно быстро вокруг своей оси…

…и, например, некоторые звезды настолько быстро крутятся, что по форме они, как уверяют ученые, похожи на сплюснутую с двух сторон тыкву…

…притом максимальная скорость вращения, как сейчас утверждают, наблюдается у молодых звезд, поскольку с возрастом, как считается, из-за уменьшения массы, снижается скорость их вращения вокруг своей оси…

…правда, поговаривают, что снижается только скорость вращения внешних слоев звезды, ядра, сохраняя импульс вращения, вертятся с первоначальной скоростью…

…а сброс внешних слоев придает им новый мощный импульс ускорения вращения…

Но чтобы ни творилось там с ними, а когда ядра проэволюционировавших сверхмассивных звезд оголяются, скорость их вращения колоссальна…

…например, ученые утверждают, что некоторые новорожденные нейтронные звезды, так называемые магнетары, диаметром где-то в двадцать километров, делают около шестисот оборотов в секунду вокруг своей оси…

– Ух…

– …так что, какой силой обладают магнитные и гравитационные поля таких космических объектов – сложно вообразить…

…но ты представь, что вот такой космический волчок проходит сквозь сброшенную им же планетарную туманность… или даже через какое-то межзвездное газопылевое облако, в котором материи в переизбытке, например, в ядре какой-либо зрелой галактики…

– И что это нам даст?

– О! Проходя сквозь свою же планетарную туманность или через такое богатое материей газопылевое облако вокруг нашего волчка, в его экваториальной зоне из этой материи образуется аккреционный диск…

…чем-то схожий с кольцами Сатурна, который только будет вращаться на запредельных скоростях, и частицы которого будут выпадать на поверхность нашего объекта во много крат быстрее, чем на Сатурн…

…и частицы этого аккреционного диска будут падать на поверхность нашего объекта не под прямым углом, а по спирально-круговой орбите, то есть на орбите они будут несколько задерживаться…

…поэтому пока этот аккреционный диск будет существовать, он, если можно так сказать, будет расслаиваться, и чем ближе слой к нашему объекту, тем будет выше его скорость…

…и поскольку в этих аккреционных дисках частицы материи сталкиваются, то вещество аккреционного диска вокруг вырожденных объектов сильно разогревается, отчего сам диск будет излучать тепловую энергию…

А теперь самое главное: если материи в переизбытке, а такое случается, то в экваториальной области нашего объекта часть вещества аккреционного диска отталкивается…

…и благодаря взаимодействиям гравитационного и магнитного поля какая-то часть отталкиваемой в экваториальной зоне материи переносится в высокие широты…

…а прямо в точках магнитных полюсов этого объекта, то есть там, где магнитная стрелка располагалась бы строго по вертикали, или, если по-другому, точно вдоль оси вращения нашего искомого объекта, часть непоглощенной в экваториальной зоне материи выбрасывается в виде потоков частиц…

– Мне это неинтересно…

– Неинтересно? Тогда давай по-другому: попробуй представить какую-либо сверхмассивную звезду на завершающей стадии ее эволюции…

…и будет лучше, если ты представишь какого-нибудь гипергиганта, в центре которого уже сформировалось довольно массивное железное ядро…

– Но ты же говорил…

– Что происходит с ней в тот момент, когда внешние слои этой звезды из-за нехватки энергии, выделяющейся при термоядерном синтезе, обрушиваются к центру? Думаю, что в это мгновение железное ядро этой звезды еще не становится черной дырой…

Откуда в этом такая уверенность? Гибель сверхмассивных и гипермассивных звезд всегда сопровождается жутко яркой вспышкой и выбросом очень большого количества материи, материи внешних слоев…

…а это может говорить о том, что значительная часть внешних слоев звезд наталкивается на сверхплотное вырожденное ядро, от которого она отскакивает и оказывается в пространстве…

…и если бы в тот момент в центре умирающих сверхмассивных и гипермассивных звезд были уже черные дыры, то никаких сверхъярких вспышек и выброса колоссального количества материи не было бы, такие звезды просто-напросто исчезали бы в одно мгновенье…

– Ну и к чему эти мелочи? Разве есть разница…

– Есть! Силовые поля черных дыр, кварковых и нейтронных звезд несравненной мощности, поэтому, когда гибнут сверхмассивные и гипермассивные звезды, их сброшенные внешние слои еще не успевают далеко разлететься…

…и какая-то часть этой сброшенной раскаленной материи становится аккреционным диском, который образуется вокруг оголенного ядра погибшей звезды…

…и это оголенное ядро вырожденной звезды, будь это новорожденная черная дыра, кварковая или нейтронная звезда, поглощает какую-то часть этого аккреционного диска в течение нескольких секунд…

…и пока этот процесс длится, вдоль оси вращения нашего объекта выбрасываются потоки частиц с околосветовой скоростью…

…а называются эти потоки полярными струйными течениями, или, как их еще называют, джетами, которые являются сравнительно узкими лучами электромагнитного излучения, обычно доходящие до нас в виде гамма-всплесков…

…и за несколько секунд их существования выделяется приблизительно столько же энергии, сколько энергии выделилось бы Солнцем за десять миллиардов лет…

– Чего?

– …вот тебе и один из источников мощного радиоизлучения…

Правда, должен тебе сказать, что в основном результатом появления таких длительных и мощных гамма-всплесков являются рождения сверхновых звезд…

…и лишь один из ста сродных гамма-всплесков, по словам ученых, является причиной рождения новой черной дыры…

…а вот причиной более коротких и более мощных гамма-всплесков, которые длятся всего доли секунды, ученые связывают с процессом слияния двух нейтронных звезд…

…и только некоторые из самых коротких и самых сверхмощных гамма-всплесков приписываются процессам поглощения черными дырами вырожденных карликов или даже нейтронных звезд…

…а поскольку энергии от этого мгновенного процесса выделяется неимоверно много, то и называются эти объекты квазизвездными источниками радиоизлучения…

– И как же происходят эти процессы?

– Так тебе ведь это вроде неинтересно…

– Нет-нет, почему же?!

– Неужели интересно?

– Не томи, а…

– Если говорить о процессе слияния двух нейтронных звезд, то в теории, когда они достаточно сблизятся, у них появится общий центр масс и они начнут вращаться друг вокруг друга, все больше и больше сокращая расстояние с каждым новым оборотом, но при этом сохраняя свою неделимость…

…а на заключительном этапе они просто сталкиваются, в результате чего происходит бесподобный по мощности взрыв…

…но поскольку, как считается, из-за большого момента импульса такая новорожденная система не может сразу же целиком превратиться в черную дыру, то сначала образуется так называемая Начальная черная дыра и окружающий ее аккреционный диск, температура которого может составлять несколько миллиардов градусов…

…и после того как черная дыра, в привычном для нас понимании, сформировалась, а весь этот процесс, как говорят, длится какие-то доли секунды, она сразу же начинает всасывать в себя окружающую ее материю, то есть значительную часть материи аккреционного диска, которая далеко еще не разлетелась…

…а магнитное поле новорожденной черной дыры и динамические взаимодействия частиц внутри самого аккреционного диска, возможно, способствуют формированию сверхмощных джетов, которые и сообщают миру о том, что появилась новая черная дыра…

– А как происходит процесс поглощения черной дырой нейтронной звезды?

– Похоже, сценарий тот же: общий центр масс, стремительное сближение…

…но при подлете к горизонту событий черной дыры нейтронная звезда разрушается, превращаясь на какие-то мгновения в разогретый до немыслимых температур аккреционный диск…

…а через мгновения черная дыра прибавляет в весе…

…и сверхмощные полярные струйные течения, вероятно, это заверят…

…ну и, конечно, остатки аккреционного диска, которые к этому времени еще не стали частью укрупненной черной дыры, какое-то непродолжительное время будут светить, а этот процесс называется послесвечением…

– Хм, а как же тогда происходит слияние черных дыр?

– Астрономы говорят, что они такого еще никогда не наблюдали…

– Но ведь, наверное, существуют же какие-то теории?

– Существуют…

– А расскажешь?

– Если хочешь, то я могу рассказать тебе этот процесс на теоретическом примере, чтобы тебе легче было понять некоторые астрономические нюансы…

– Хорошо…

– Ну, тогда вообрази… спиральную галактику с перемычкой довольно зрелого возраста…

– ?

– В центре такой галактики располагается сверхмассивная черная дыра, сформировавшаяся из самых первых звезд, которые когда-то были прародительницами этой галактики…

…и эта черная дыра окружена аккреционным диском, громадным аккреционным диском…

…допустим, в нашей Галактике, а зародилась она, как утверждают, 12,7 миллиардов лет назад, этот диск в поперечнике достигает около 150 световых лет…

…и там движутся звезды, сгустки материи, пыль, газ…

…а концентрация материи в этом диске настолько велика, что, по словам ученых, там происходят активные процессы звездообразования…

…но жизнь этих звезд, по их мнению, коротка…

…так как часть новорожденных звезд в галактическом ядре разрушается силовыми полями соседей, а этот процесс, как они говорят, в чем-то схож все с тем же распутыванием клубка шерсти, то есть внешние слои этих звезд непрерывно срываются и уносятся в сторону более массивных соседних звезд…

…а их оголенные ядра поглощаются вырожденными звездами, в результате чего и происходят мощные гамма-всплески…

…другие же звезды очень быстро эволюционируют, превращаясь в нейтронные звезды или маломассивные черные дыры, что также сопровождается мощными гамма-всплесками…

…но поскольку мы находимся приблизительно перпендикулярно оси вращения центральной черной дыры, то эти гамма-всплески можно зафиксировать лишь по косвенным признакам…

…а вот если бы мы находились далеко за пределами нашей Галактики, и находились бы над каким-либо полюсом этой черной дыры, то наверняка мы посчитали бы, что это довольно активный квазар…

– Подожди, подожди, что-то ты меня совсем заболтал!

– Что-то непонятно?

– Ты мне скажи, неужели в центре Млечного Пути находятся несколько черных дыр?

– Здесь вся проблема в том, что мы находимся внутри Галактики, поэтому ее истинное строение неизвестно…

…если же говорить конкретно о галактическом ядре, то в нем сосредоточено очень много материи: звезды, пыль, газы…

…а это все мешает изучению того, что творится в галактическом ядре…

…но, предположительно, в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра, масса которой чуть более 4 миллионов солнечных масс, а в трех световых годах от нее движется черная дыра поменьше, массой где-то в 1300 масс Солнца…

…также в галактическом ядре, по мнению некоторых ученых, может находиться еще 10–20 тысяч черных дыр, масса которых составляет от 5 до 100 солнечных масс…

– Ух!

– …но все это предположения, возможно, что черных дыр там больше, притом это касается и количества сверхмассивных черных дыр, только все это пока неточно…

– Впечатляет…

– А теперь просто послушай немного…

Современные ученые считают, что Млечный Путь является спиральной галактикой с перемычкой, а не простой спиральной галактикой…

– Это такая большая разница?

– Тсс! В нашей Галактике ученые обнаружили около двадцати звездных потоков, если же сказать иначе, то звездные потоки – это либо карликовые галактики, либо это фрагменты карликовых галактик, которые сравнительно недавно были поглощены нашей Галактикой…

…также еще было обнаружено более 150 старых звездных шаровых скоплений, часть из которых вполне могла бы быть зародышами карликовых галактик, либо частью карликовых галактик…

…то есть можно сделать вывод, что за последние несколько миллиардов лет Млечный Путь уже поглотил довольно много карликовых галактик…

– Круто…

– Наша Галактика хоть и считается спиральной галактикой с перемычкой, но сколько рукавов у нашей Галактики – вопрос спорный! Кто-то считает, что у нее четыре основных рукава: рукав Персея, рукав Стрельца, рукав Центавра и рукав Лебедя…

…хотя Солнечная система находится в рукаве Ориона, но многие считают, что рукав Ориона является обрывком рукава Персея…

– А сколько же ты насчитал галактических рукавов?

– Вопрос не во мне! Сейчас становится все больше ученых, которые считают, что где-то 8–12 миллиардов лет назад столкнулись две сравнительно крупные галактики, одна из которых была несколько меньше другой. В результате чего и появилась та Галактика, которую мы называем Млечный Путь…

…и с тех самых пор центральные тела тех двух юных галактик все еще не слились воедино, поэтому в центре Млечного Пути как минимум две сверхмассивные черные дыры, а рукавов у нашей Галактики всего два: рукав Персея и рукав Центавра…

…или, если хочешь, у Млечного Пути существует два очень крупных звездных потока, каждый из которых когда-то был отдельной галактикой…

…остальные же рукава – это обрывки тех двух крупных рукавов…

…так что очень даже может быть, что форма нашей Галактики за последние… 12 миллиардов лет несколько раз кардинально менялась, вполне вероятно, что когда-то она была эллиптической галактикой…

…сейчас она спиральная галактика с перемычкой…

…а когда черные дыры в центре нашей Галактики сольются и исчезнет перемычка, то Млечный Путь станет типичной спиральной галактикой…

– И когда же произойдет слияние двух этих сверхмассивных черных дыр в центре Млечного Пути?

– Откуда ж мне знать? Хотя три световых года между двумя сравнительно массивными черными дырами – это не так уж и много…

– А как произойдет слияние этих черных дыр?

– Ну, смотри…

…в центре нашей Галактики как минимум находятся две сверхмассивные черные дыры…

…а это говорит, что движение звезд в ядрах подобных галактик будет хаотичным…

…ведь вокруг каждой из них в какой-то период времени будут существовать громадные аккреционные диски, составной частью которых будут эти самые звезды, со всеми вытекающими отсюда последствиями, поэтому такие галактики для наблюдателей извне будут казаться как бы с перемычкой…

…а эту зрительную иллюзию будут создавать сталкивающиеся частицы аккреционных дисков двух этих черных дыр, в составе которых будут и разрушающиеся звезды, и раскаленный межзвездный газ, и космическая пыль…

Позже, когда эти черные дыры достаточно сблизятся, перемычка исчезнет, а сталкивающиеся аккреционные диски объединятся…

…и для наблюдателя извне они примут сферическую форму…

…и материя этой сферы, вероятно, разогреется до такой степени, что она, возможно, будет светиться ярче, чем все звезды нашей Галактики…

…а эти черные дыры, мчась навстречу, станут вращаться вокруг друг друга, вернее, вокруг общего центра масс, все быстрее и быстрее закручиваясь в спираль…

Как долго они будут обхаживать друг друга до момента слияния, зависит от многого…

…от скорости и направления вращения вокруг своей оси каждой из этих черных дыр, от их массы, от траектории, от скорости движения, от мощности силовых полей…

…здесь всего и не перечислишь…

…а в момент столкновения меньшая из черных дыр просто-напросто пробьет насквозь большую…

…но при этом с обратной стороны меньшая черная дыра не вылетает за горизонт событий большей…

– То есть?

– Силовые поля черных дыр запредельны…

…а все, что проникает за их горизонт событий, как считается, уже не может вырваться обратно в пространство…

…правда, есть мнение, что на какое-то мгновение поправившаяся черная дыра резко поменяет свою форму, но, как утверждают многие современные ученые, не пройдет и секунды, как произойдет перестройка их систем вращения на общую…

…а укрупненная сверхмассивная черная дыра примет форму сфероида.

– И это все?

– Я же тебе говорил, что астрономы этого процесса пока еще не наблюдали, а сам этот сценарий был рассчитан на компьютере…

…хотя у меня нет никакой уверенности в том, что в той эллиптической галактике, о которой я упоминал и которая находится в 3,5 миллиардах световых лет отсюда, процесс слияния двух сверхмассивных черных дыр к настоящему времени уже завершился…

…но свет-то от нее летел до Земли 3,5 миллиарда лет, так что еще неизвестно, как там ныне обстоят дела и где именно эта галактика сейчас находится…

– Наверное, если тот процесс слияния свершился, то там была катастрофа Вселенского масштаба, которую не заметить просто невозможно…

– Современные астрофизики считают, что при таком слиянии должно высвобождаться гигантское количество энергии, но в основном в виде гравитационных волн…

…и на основе этих выводов, при компьютерном моделировании слияния двух черных дыр, близлежащие звезды непременно меняли свои орбиты…

…других же видов энергии, по их мнению, выделяется сравнительно немного, поэтому, повторю тебе еще раз, такой процесс астрономы ни разу не наблюдали, и вряд ли они его вообще увидят…

– Стой! Разве визуально нельзя будет наблюдать этот процесс?

– Я же только ответил тебе на этот вопрос!

– Если не сложно, повтори, а то мне просто не удалось сфокусироваться на этом ответе…

– Эх…

– Ну, сделай одолжение…

– В оптический телескоп сами черные дыры не видны…

…другое дело, что при сближении черных дыр окружающие их аккреционные диски начнут, сталкиваясь, смешиваться…

…а скорость движения материи в аккреционных дисках велика, и материи там очень много, поэтому эта материя очень сильно разогреется…

…разогреется до многих миллионов или даже миллиардов градусов, и она, возможно, в какой-то момент будет светить ярче, чем все звезды данной галактики…

Само слияние двух черных дыр происходит в течение секунды, вот только окружающая черные дыры раскаленная материя не даст созерцать сие соитие…

…и как долго она будет скрывать сей факт – сказать невозможно, но благодаря полярным струйным течениям погрузневшую черную дыру, сразу после слияния, вероятно, можно будет обнаружить по сверхкоротким и сверхмощным гамма-всплескам…

…а раскаленная материя гигантского аккреционного диска станет остывать, светимость ядра галактики начнет убывать, и спустя какое-то время местонахождение этой сверхмассивной черной дыры можно будет обнаружить лишь в инфракрасный телескоп или в телескоп, улавливающий фотоны высоких энергий…

…и продлится это до тех пор, пока абсолютно вся материя аккреционного диска не станет частью сверхмассивной черной дыры…

…но такого пока еще не может сотвориться, ведь сейчас черные дыры достаточно плотно, если так можно выразиться, окружены материей…

– Гм…

…скажи, а ты не допускаешь, что при слиянии сверхмассивных черных дыр может произойти новый Большой взрыв?

– В центрах современных крупных галактик находятся черные дыры, а галактики сталкивались, сталкиваются и будут сталкиваться…

…а это значит, что слияние черных дыр или, если хочешь, преходящее появление квазаров, событие хоть пока и относительно редкое, но обычное…

…вот только после внезапного исчезновения квазаров ни в одной из таких галактик, в которых они были обнаружены, не видно… призрака новой Вселенной…

– Как жаль…

– Уж извини…

– А что вообще такое черные дыры?

– Ой, можно подумать, что ты этого не знаешь…

– И все-таки, расскажи о них немного…

– А что о них рассказывать-то? Черные дыры – это не какие-то там дырки в пространстве и во времени, а невидимые в оптический телескоп компактные космические объекты очень большой массы и…

– Что значит «компактные»?

– Как бы тебе это на пальцах объяснить? Согласно современным расчетам, черная дыра с массой, равной массе Земли, размером должна быть всего лишь с горошину, иначе говоря, Земля могла бы стать черной дырой, если ее, конечно, получится сжать до таких размеров…

…а гравитационный радиус черный дыры в одну солнечную массу будет составлять, как считается, около трех километров…

– Вот как…

– Что тебе еще о них рассказать? Вероятно, их температура запредельна и, похоже, они очень быстро вращаются вокруг своей оси, а это может означать, что черные дыры могут быть сферической формы…

…хотя жидкими телами я бы их не назвал, впрочем, не назвал бы я их и твердыми телами, поскольку материя там хранится непонятно в каком состоянии…

Утверждать, какие именно процессы происходят в их недрах – нельзя, так как ни один современный физический закон не может проникнуть за горизонт событий…

…хотя и считается, что плотность вещества черных дыр сравнима с плотностью материи гипотетического сверхгена Вселенной до момента Большого взрыва…

– Ух…

– Поверхность черных дыр, как принято считать, отделена от остального мира воображаемой сферой, так называемым горизонтом событий, проникнув за который, никакой объект, даже летящий со скоростью света, уже не сможет выбраться обратно…

…и кванты самого света тоже не могут выбраться оттуда…

…а приписывают эти деяния сверхмощным силовым полям этих объектов…

И это, пожалуй, все…

– А меняется ли плотность черных дыр с увеличением их массы?

– А может, ты задашь какой-нибудь другой вопрос?

– Неужели на него так сложно ответить?

– В принципе, нет, но только придется делать отступление от темы о черных дырах…

– Что ж…

– Ну, тогда внимательно слушай: современные ученые называют элементарными частицами мельчайшие известные частицы физической материи…

…и все было бы хорошо и понятно, вот только представления об элементарных частицах отражают ту степень в познании строения материи, которая достигнута современной наукой, поскольку характерной особенностью элементарных частиц является способность к взаимным превращениям, что не позволяет рассматривать элементарные частицы как некие простейшие, неизменные «кирпичики мироздания». Допустим, на сегодняшний день известно более трехсот элементарных частиц, но из них, согласно современным представлениям, стабильны только фотоны, электронные и мюонные нейтрино, электроны, протоны и их античастицы, остальные же элементарные частицы самопроизвольно распадаются…

…притом нельзя сказать, что эти нестабильные элементарные частицы «состоят» из неких стабильных элементарных частиц, потому что одна и та же частица может распадаться несколькими способами на различные элементарные частицы…

Существуют ли некие фундаментальные, то есть бесструктурные частицы? В настоящее время этот термин преимущественно применяется для лептонов и кварков в совокупности с калибровочными бозонами, но некоторые современные ученые в этом уже сомневаются…

Для чего все это я тебе говорю? Может, я и ошибаюсь, но считаю, что материя внутри черных дыр, независимо от их массы, температуры или объема, состоит из неких намертво стиснутых со всех сторон фундаментальных, то есть бесструктурных частиц…

…поэтому, на мой взгляд, плотность черных дыр никак не может меняться с увеличением их массы…

– Подожди-подожди! Но ведь считают же, что плотность материи в сверхмассивных черных дырах очень мала, говорят, что она даже ниже плотности воздуха…

– Ага! Ох уж эти теории относительности! А внутри этих сверхмассивных черных дыр обитают сверхразумные цивилизации: для алкоголиков они все зеленого цвета, а для наркоманов красного или фиолетового…

– К чему этот сарказм?

– Звезды, по сути, – это исполинские шары, которые состоят в основном из газов, но плотность и температура материи внутри них столь высока, что там идут термоядерные реакции…

…и, допустим, Солнце, согласно современным представлениям, где-то на 90 % состоит из водорода, на гелий приходится около 10 %, а менее 0,1 % – на все остальные элементы…

– Причем здесь это?

– Самый плотный металл на Земле – осмий – имеет плотность менее 30 г/см³, средняя плотность вещества в центре Солнца составляет немного более 100 г/см³, а плотность вырожденных карликов составляет порядка 10⁶г/см³…

…поэтому когда ты слышишь, что ядра проэволюционировавших звезд – это гелиевые, углеродные или углеродно-кислородные вырожденные карлики, то это вовсе не означает, что это маленькие и маломассивные газовые шарики…

…эти объекты, о чем я тебе уже неоднократно говорил, состоят из вырожденной материи…