«Это дорога в один конец»: семь вопросов ученому о чёрных дырах

10 апреля случилось знаменательное событие: астрофизики продемонстрировали первую фотографию видимой границы черной дыры — горизонта событий. Черная дыра из галактики M87 в созвездии Девы находится на расстоянии более 50 миллионов световых лет от Земли. Сегодня по всему миру проходят пресс-конференции, посвященные первому изображению черной дыры в рамках международного проекта «Телескоп горизонта событий», а корреспондент NGS55.RU Александр Зубов решил расспросить доцента кафедры общей физики ОмГУ Сергея Грачева об этом явлении.

Что такое чёрная дыра?

— Чёрная дыра — это некий объект с огромным гравитационным полем. С огромным! Из него не могут вырваться даже кванты излучения. Спутнику, например, попадающему в поле тяготения Земли, достаточно 8 км/с сообщить, чтобы вырваться и летать вокруг нее. Скорости света не хватает, чтобы вырваться из поля тяготения черной дыры. Из неё даже свет не может вырваться. Что там творится никто не знает.

Почему ее раньше не могли сфотографировать?

— Дело в том, что размеры черных дыр очень маленькие. Если бы Солнце стало черной дырой, оно имело бы размер 3,6 км, а Земля 0,9 см. Чем больше масса черной дыры, тем больше ее размер и меньше плотность. Черные дыры с миллиардными звёздными массами могут иметь значительный размер и иметь плотность, доходящую до плотности воды. Такие черные дыры можно сфотографировать. Такая черная дыра есть в центре нашей галактики, на расстоянии 26 тысяч световых лет от нас. Её размер позволяет её сфотографировать, но она заслонена слоем пыли и получить оптическое изображение невозможно. Радиоизображения, инфракрасные, еще какие-то получается делать. Их идентифицируют как объекты Стрелец А, Стрелец Б с массой три миллиона солнечных масс. Но получить изображение других объектов очень сложно — они слишком маленькие.

Что такое горизонт событий?

— Это та кромка, которая отделяет видимое от невидимого. Так называемая сфера Шварцшильда. То, что проходит сквозь нее, мгновенно исчезает из глаз наблюдателя. Как только горизонт событий пересекается, тело для нас перестает существовать.

Что удалось увидеть на фотографии?

— Мы можем видеть черную область, а вокруг светящийся диск. Это аккреционный диск — светящееся разогретое вещество, которое черной дырой затягивается. А игольчатый прокол в центре не видно, он настолько мал и виден под малым углом. Оптические приборы не могут его увидеть. То есть мы видим чёрную точку и светящийся газ, который на нее выпадает. По сути это фото — доказательство существования черной дыры.

Черная дыра — это портал?

— Ну, фантазировать можно много, но кто это проверял? Может быть, это портал в другую Вселенную, проход в иное измерение. Никто же не проверял. Ясно одно — это дорога в один конец. Туда попал — обратно уже не выбраться. Что там? Как там? Что происходит с предметами, которые туда попадают? Это вне законов квантовой физики.

Можно ли создать черную дыру в искусственных условиях?

— Одно время предрекали, что большой адронный коллайдер со своими огромными энергиями может создать опасные микрочерные дыры, которые могут поглотить все пространство. Пугали, пугали. В общем-то это не лишено смысла. Но для этого надо обладать соответствующими знаниями. Не исключено, что когда-то существовали цивилизации, которые подобным образом друг друга уничтожили. Вы её создали, а она вас съела.

Вам понравился фильм «Интерстеллар»?

— Да. Очень зрелищно. Мне понравилось буйство фантазии автора и режиссера. Я люблю такие фильмы — они не отрицают беспредельные человеческие возможности. Я всегда в это верил и верю. Как и куда нас выведет наука — неизвестно. Может быть, мы и научимся путешествовать через черные дыры.

— Черные дыры со звездной массой испаряются. Чтобы испариться, такой дыре нужно время 10 в 66-й степени лет. А черные дыры галактических масс испаряются за 10 в 96-й степени лет. И вот через это время вообще ничего не будет. И это очень страшно.