Чорні діри, що тікають, все-таки існують: чому вони небезпечні для нас

Уявіть, що чорна діра, яка рухається зі швидкістю 1000 км/с, опиниться на краю Сонячної системи. Це може призвести до того, що орбіти зовнішніх планет почнуть зміщуватися. Це може спричинити зміщення орбіт внутрішніх планет, зокрема Землі. Такий розвиток подій призведе до руйнування Сонячної системи. Хоча довгий час чорні діри, що тікають, існували лише в теорії, торік учені виявили явні ознаки того, що вони все ж існують насправді. Про те, що таке чорні діри, які тікають, розповідає астрофізик Девід Блер з Університету Західної Австралії, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Теорія про чорні діри, що тікають

У 60-х роках минулого століття новозеландський математик Рой Керр знайшов розв'язок рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна, що описує чорні діри, які обертаються.

У такий спосіб з'ясувалося, що чорні діри можна розрізнити тільки за трьома властивостями: масою, обертанням і електричним зарядом. Знаменита формула Ейнштейна E = mc² свідчить, що енергія має масу. У випадку чорної діри рішення Керра показує, що до 29% маси чорної діри може бути у формі обертальної енергії.

Англійський фізик Роджер Пенроуз 50 років тому показав, що ця обертальна енергія чорних дір може вивільнятися. Це також може відбуватися, коли відбувається злиття двох чорних дір.

Пізніше вчені припустили, що, коли дві чорні діри, що обертаються, стикаються і зливаються, вони створюють гравітаційні хвилі, тобто брижі в тканині простору-часу. Енергія гравітаційних хвиль може вивільнятися набагато сильніше в одному напрямку, ніж в інших, що змушує чорні діри рухатися, як ракети, у протилежних напрямках. Якщо обертання двох чорних дір, що зіштовхуються, вирівняне в потрібному напрямку, кінцева чорна діра може розвинути швидкість у тисячі кілометрів на секунду, припускала теорія.

Усе це було теорією, поки у 2015 році астрофізики вперше виявили гравітаційні хвилі, що виходять від чорних дір, які стикаються. Подальші спостереження показали, що деякі пари чорних дір мають випадковим чином орієнтовані осі обертання, і що багато хто з них мають дуже велику енергію обертання. Все це вказувало на реальну можливість існування чорних дір, що тікають. Рухаючись зі швидкістю 1% від швидкості світла, їхні траєкторії в просторі будуть майже прямими.

Чорні діри, що тікають, виявлено

Пошук відносно невеликих чорних дір, що тікають, являє собою складне завдання. Але чорна діра, що тікає, масою в мільйон або мільярд мас Сонця буде чинити істотний вплив на навколишнє середовище під час руху через галактику.

Передбачається, що такі чорні діри залишатимуть за собою слід із зірок, які утворюються з міжзоряного газу подібно до того, як утворюється інверсійний слід реактивного літака. Зірки утворюються зі стисненого газу і пилу, які притягує до себе чорна діра, що тікає.

Минулого року кілька груп учених заявили про те, що вони виявили чорні діри, що тікають, які залишають за собою слід і зірок. При цьому були зроблені зображення, які доводять існування чорних дір, що тікають.

В одній із далеких галактик було виявлено чорну діру, що тікає, маса якої в 10 мільйонів разів більша за масу Сонця. Вона рухається через галактику зі швидкістю 1000 км/с і залишає після себе слід із зірок довжиною 200 000 світлових років.

В іншій галактиці було виявлено чорну діру, що тікає, маса якої у 2 мільйони разів більша за масу Сонця. Вона рухається зі швидкістю 300 км/с і залишає після себе слід із зірок довжиною 25 000 світлових років.

Якщо ці масивні чорні діри, що тікають, існують, то повинні існувати і більш дрібні схожі чорні діри, які можуть переміщатися між галактиками. Не виключено, що одна з них може з'явитися в Сонячній системі, що може призвести до катастрофічних наслідків.

Як уже писав Фокус, нове дослідження припускає, що в центрі нашої галактики насправді розташована не величезна чорна діра, а інший не менш екзотичний об'єкт.

Також Фокус писав про те, що п'ять вулканів на супутнику Юпітера Іо виверглися одночасно. Це дало можливість ученим з'ясувати, що ховається під поверхнею вулканічного супутника.