Пожиратели света: откуда мы знаем о существовании черных дыр и как можем их видеть

А еще и самые загадочные и привлекательные для исследователей и любителей космоса. Попробуем рассказать простыми словами, откуда мы о них знаем и как можем видеть.

Также интересно Лимитированный дизайн: не только особый вид, но и тема для разговора

Откуда мы знаем о существовании черных дыр

Черные дыры – очень плотные космические объекты со столь сильным гравитационным полем, что даже свет не может вырваться из него. Откуда же мы о них знаем? Ведь телескопы, в которые человечество наблюдало за небом, в основном основаны именно на принципе отражения света.

• Существование черных дыр предсказал Альберт Эйнштейн – в 1916 году – благодаря своей общей теории относительности.
• Но сам термин появился значительно позже – в 1967 (автор – астроном из США Джон Виллер).
• 50 лет назад, в 1971 году, первую черную дыру исследователи физически вычислили.
• И только в 2019 году человечество увидело первое фото такого объекта.

Это компания Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение черной дыры – объекта в центре галактики M87. Этот телескоп исследовал горизонт событий, за которым уже ничего не может выйти из черной дыры. Фактически, это изображение показывает внезапное исчезновение фотонов (частиц света).

Черная дырыав галактике М87 / Фото EHT

Как мы можем видеть черные дыры во Вселенной

Ученые не могут видеть черные дыры, как они видят звезды и другие объекты в космосе. Ну, потому что свет они не отражают, как и не отражают, фактически, вообще ничего. Однако астрономы могут полагаться на отражения излучений от пыли и газа, которые черная дыра втягивает в себя, или выталкивает.

• Да, такое тоже бывает: иногда, когда материя тянется к черной дыре, она рикошетом отлетает от горизонта событий наружу.
• Возникают яркие струи материала и, хотя черная дыра остается невидимой, струи настолько мощные, что их можно наблюдать на большом расстоянии.

С другой стороны, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик могут быть покрыты густой пылью и газом, блокирующими выбросы, поэтому такие дыры куда менее заметны для астрономов.

Выброс черной дыры в созвездии Лебедя / Фото NASA

Как выглядят черные дыры

Черная дыра имеет горизонт событий, внутреннюю прослойку и сингулярность.

• Горизонт событий черной дыры – это предел, за который не может выйти свет. Как только фотон пересечет горизонт, он уже не может вылететь. То есть, за горизонтом событий сила тяжести настолько велика, что даже скорости света недостаточно, чтобы ее преодолеть.
• Внутренняя прослойка черной дыры – это, собственно, область, в которой расположена основная масса объекта.
• А сингулярность – это единая точка пространства-времени, в которой масса черной дыры сосредоточена.