небесные фонарщики?
У чёрных дыр до сих пор и репутация была чёрная. Затаившиеся в центре галактик, эти сверхплотные звёзды обладают столь мощной силой гравитационного притяжения, что всасывают любое материальное тело, пролетавшее поблизости от них. А если что в чёрную дыру упало, то, считай навек пропало. Из страшных глубин ничто не в силах вырваться, даже свет, одним словом – чёрная дыра! Ну что, казалось бы, можно ждать хорошего от подобного чудища, и тем не менее… Группа учёных из французского Комиссариата по атомной энергии под руководством Дави Эльбаза недавно обнаружила, что у чёрных дыр есть и другая не менее удивительная способность, причём весьма даже симпатичная: они зажигают гирлянды космических «лампочек».
КАК ОБРАЗУЮТСЯ ЗВЁЗДЫ?
Звёзды рождаются внутри первичных туманностей. Под этим красивым словом скрывается огромное облако газа, состоящее на 90% из водорода; ещё 9% его объёма занимает гелий, остальное – космическая пыль. Под действием гравитации атомы газа собираются в небольшие скопления, которые, в свою очередь соединяются друг с другом, образуя ещё более крупные сгустки. Затем под действием собственной массы они начинают «обрушаться» и сжиматься. Уплотнённое облако всё быстрее и быстрее вращается вокруг своей оси. Множится число столкновений атомов между собой, растёт температура. Через миллион лет ядро газового облака начнёт слабо светиться, и его уже можно назвать «протозвездой». Постепенно, по мере усиления сжатия, температура достигнет весьма значительных величин, порядка 5 миллионов градусов. Вместе с тем будет стремительно увеличиваться и давление на атомы, поскольку они всё плотнее сжимаются под силой гравитации. И наступит момент, когда сформируются все условия для начала процесса ядерного синтеза. Атомы водорода начнут объединяться, образуя гелий и высвобождая при этом огромное количество энергии, которая и заставит звезду ярко засверкать. Поздравляем с рождением новой звезды! По мнению ряда учёных, исходящие от квазаров потоки материи способствуют образованию звёзд, разрушая своими таранными ударами первичные туманности. Квазар выбрасывает поток энергии в сторону огромного облака пыли и газа. Их встреча приведёт к образованию новой звезды. Квазар постепенно приближается к галактике, которая активно пополняется звёздами. Через несколько миллиардов лет они соединятся. Большинство известных галактик имеют в центре чёрную дыру. Пропасть в чёрной дыре, разгоняется до скорости света – 300 тыс. км/с – и воспламенившись, распадается, высвобождая огромное количество энергии. Именно благодаря этому квазары видны на огромных расстояниях. Причём яркий свет сопровождается потоками рентгеновских лучей, гамма-лучей, радиоволн… И хотя квазары находятся в миллион раз дальше от нас, чем звёзды нашей галактики, они сверкают в небе ничуть не слабее многих звёзд (отсюда, кстати говоря, и их название – сжатое английское словосочетание «quasi stellar», то есть квазизвезда, «ложная звезда»).
НАСТОЯЩИЙ ГАЛАКТИЧЕСКИЙ САЛЮТ
Квазары известны уже достаточно давно, однако этот – НЕ0450-2958 сразу обратил на себя внимание и заставил исследователей поломать голову.
В отличие от своих собратьев, он окружен галактикой, от которой он мог бы подпитываться! Заинтригованные астрофизики кинулись его фотографировать, добиваясь всё большей и большей четкости изображения в надежде отыскать хоть какую-нибудь галактику, пусть даже самую маленькую, самую бледненькую, которая бы находилась поблизости. И в конце концов отыскали. Только не рядом, а всё же чуть «поодаль» (как-никак на расстоянии в 22000 световых лет!). Вот она-то и должна была быть кормилицей нашей загадочной чёрной дыры. Однако учёных поджидал сюрприз. Можешь представить себе их удивление, когда вдруг обнаружилось, что материя перетекает не от галактики к чёрной дыре, как водится, а наоборот! Получается, что чёрная дыра подкармливает галактику?! Чудеса, да и только! Но и это ещё не всё! Астрофизики вскоре поняли, что соседнюю галактику тоже обычной никак не назовёшь. Она, можно сказать, страдает хронической сверхактивностью, порождая звёзды с завидным постоянством: примерно 350 солнц ежегодно, это в сто раз больше, чем во всех известных нам галактиках! И что означает этот небесный фейерверк?
Одинокий квазар сам по себе – большая редкость. А то, что он вдобавок находится возле сверхактивной галактики, также редчайшего небесного явления, – это уж слишком невероятное сочетание, чтобы его можно было посчитать случайным совпадением. Любопытство учёных возрастало с каждым днём, и в надежде разгадать тайну они принялись изучать путь, по которому движутся частицы от чёрной дыры к галактике.
АТАКОВАННАЯ ТУМАННОСТЬ
Среди клочков материи, исчезающей в чёрной бездне и распадающейся на мелкие части, множество электронов, вращающихся вокруг ядер атомов. Вырванные из материи, они также начинают с огромной скоростью крутится вокруг чёрной дыры. И тут внимание! Как называются быстро перемещающиеся электроны? Правильно! Электрический ток. Квазар, таки образом, окружен мощным электрическим полем, которое, в свою очередь, порождает другое поле – магнитное. Как и на Земле, оно выходит из Северного и Южного полюсов чёрной дыры. Попавшие под его могучее воздействие заряженные частицы, остатки распавшейся материи, буквально выбрасывает в космическое пространство. Поток заряженных частиц создаёт как бы «мост», соединяющий чёрную дыру и галактику. А в конце своего странствия он становится фитилем, зажигающим звезды…
Вот такую примерно картину нарисовали Дави Эльбаз и его команда. Давай согласимся с ними и представим, что будет, когда этот возникший в результате деятельности чёрной дыры и мчащийся на всех порах по Вселенной поток частиц встретит на своём пути туманность. Частицы шрапнелью ударят по огромному облаку газа и пыли, дырявя его и уплотняя. Такое фамильярное обращение с газом приведёт сначала к его конденсации, а затем и к рождению новой звезды. Теперь понятно, почему, расположенная поблизости (по космическим меркам) от квазара галактика, попавшая под струю материи, штампует звёзды как на конвейере: её подгоняет неугомонный сосед!
ЛЕТЯЩИЕ НАВСТРЕЧУ ДРУГ ДРУГУ
Осталось объяснить ещё одну загадку. Как мы уже говорили, квазары располагаются в центре галактик, а не сбоку. Можно ли считать квазар НЕО450-2958, о котором идёт речь, исключением из правил? Нет. Разглядывая в телескоп галактику и квазар, астрофизики уже успели подсчитать скорость их взаимного сближения – несколько тысяч километров в час, а виной тому гравитационная сила, что толкает друг к другу космические тела… Ты считаешь, они летят очень быстро? Всё в мире относительно: хотя по меркам Вселенной, они и соседи, чтобы преодолеть разделяющее их расстояние, им понадобится более миллиарда лет. И в один прекрасный день квазар всё же окажется в центре галактики… Впрочем, прости, пока мы тут с тобой разговаривали, это событие уже произошло! Что, не веришь? Не понимаешь, как такое возможно?
Ну, тогда если ты стоишь, то лучше сядь, потому что когда ты узнаешь, в чем дело, у тебя от потрясения может закружиться голова!
А объяснение очень простое: вглядываясь в Космос, мы одновременно смотрим в далёкое прошлое. Ведь свет двигается с определённой скоростью, а именно 300 000 км/с. Вот получается, что в 12 ч. 50 минут Солнце предстаёт перед нашими глазами таким, каким оно было в 12 ч. 42 минуты, то есть восемь минут назад. Именно за это время его свет преодолевает расстояние 150 миллионов километров, разделяющее нас. Мы всегда видим прошлый лик нашего светила. Так что если тебе вдруг приспичит увидеть, как выглядит Солнце именно в 12.50, то подожди до 12.58! Что касается квазара НЕО450-2958, расположенного от нас в 5миллиардов световых лет, то мы сейчас видим его таким, каким он был 5 миллиардов лет назад! А поскольку ему до свидания с галактикой оставался 1 миллиард лет, то, выходит, оно уже давным-давно состоялось.
Такой способ путешествовать во времени, вглядываясь в небо, рано или поздно обязательно позволит астрофизикам доказать, что данный квазар, за
небесные фонарщики?
У чёрных дыр до сих пор и репутация была чёрная. Затаившиеся в центре галактик, эти сверхплотные звёзды обладают столь мощной силой гравитационного притяжения, что всасывают любое материальное тело, пролетавшее поблизости от них. А если что в чёрную дыру упало, то, считай навек пропало. Из страшных глубин ничто не в силах вырваться, даже свет, одним словом – чёрная дыра! Ну что, казалось бы, можно ждать хорошего от подобного чудища, и тем не менее… Группа учёных из французского Комиссариата по атомной энергии под руководством Дави Эльбаза недавно обнаружила, что у чёрных дыр есть и другая не менее удивительная способность, причём весьма даже симпатичная: они зажигают гирлянды космических «лампочек».
КАК ОБРАЗУЮТСЯ ЗВЁЗДЫ?
Звёзды рождаются внутри первичных туманностей. Под этим красивым словом скрывается огромное облако газа, состоящее на 90% из водорода; ещё 9% его объёма занимает гелий, остальное – космическая пыль. Под действием гравитации атомы газа собираются в небольшие скопления, которые, в свою очередь соединяются друг с другом, образуя ещё более крупные сгустки. Затем под действием собственной массы они начинают «обрушаться» и сжиматься. Уплотнённое облако всё быстрее и быстрее вращается вокруг своей оси. Множится число столкновений атомов между собой, растёт температура. Через миллион лет ядро газового облака начнёт слабо светиться, и его уже можно назвать «протозвездой». Постепенно, по мере усиления сжатия, температура достигнет весьма значительных величин, порядка 5 миллионов градусов. Вместе с тем будет стремительно увеличиваться и давление на атомы, поскольку они всё плотнее сжимаются под силой гравитации. И наступит момент, когда сформируются все условия для начала процесса ядерного синтеза. Атомы водорода начнут объединяться, образуя гелий и высвобождая при этом огромное количество энергии, которая и заставит звезду ярко засверкать. Поздравляем с рождением новой звезды! По мнению ряда учёных, исходящие от квазаров потоки материи способствуют образованию звёзд, разрушая своими таранными ударами первичные туманности. Квазар выбрасывает поток энергии в сторону огромного облака пыли и газа. Их встреча приведёт к образованию новой звезды. Квазар постепенно приближается к галактике, которая активно пополняется звёздами. Через несколько миллиардов лет они соединятся. Большинство известных галактик имеют в центре чёрную дыру. Пропасть в чёрной дыре, разгоняется до скорости света – 300 тыс. км/с – и воспламенившись, распадается, высвобождая огромное количество энергии. Именно благодаря этому квазары видны на огромных расстояниях. Причём яркий свет сопровождается потоками рентгеновских лучей, гамма-лучей, радиоволн… И хотя квазары находятся в миллион раз дальше от нас, чем звёзды нашей галактики, они сверкают в небе ничуть не слабее многих звёзд (отсюда, кстати говоря, и их название – сжатое английское словосочетание «quasi stellar», то есть квазизвезда, «ложная звезда»).
НАСТОЯЩИЙ ГАЛАКТИЧЕСКИЙ САЛЮТ
Квазары известны уже достаточно давно, однако этот – НЕ0450-2958 сразу обратил на себя внимание и заставил исследователей поломать голову.
В отличие от своих собратьев, он окружен галактикой, от которой он мог бы подпитываться! Заинтригованные астрофизики кинулись его фотографировать, добиваясь всё большей и большей четкости изображения в надежде отыскать хоть какую-нибудь галактику, пусть даже самую маленькую, самую бледненькую, которая бы находилась поблизости. И в конце концов отыскали. Только не рядом, а всё же чуть «поодаль» (как-никак на расстоянии в 22000 световых лет!). Вот она-то и должна была быть кормилицей нашей загадочной чёрной дыры. Однако учёных поджидал сюрприз. Можешь представить себе их удивление, когда вдруг обнаружилось, что материя перетекает не от галактики к чёрной дыре, как водится, а наоборот! Получается, что чёрная дыра подкармливает галактику?! Чудеса, да и только! Но и это ещё не всё! Астрофизики вскоре поняли, что соседнюю галактику тоже обычной никак не назовёшь. Она, можно сказать, страдает хронической сверхактивностью, порождая звёзды с завидным постоянством: примерно 350 солнц ежегодно, это в сто раз больше, чем во всех известных нам галактиках! И что означает этот небесный фейерверк?
Одинокий квазар сам по себе – большая редкость. А то, что он вдобавок находится возле сверхактивной галактики, также редчайшего небесного явления, – это уж слишком невероятное сочетание, чтобы его можно было посчитать случайным совпадением. Любопытство учёных возрастало с каждым днём, и в надежде разгадать тайну они принялись изучать путь, по которому движутся частицы от чёрной дыры к галактике.
АТАКОВАННАЯ ТУМАННОСТЬ
Среди клочков материи, исчезающей в чёрной бездне и распадающейся на мелкие части, множество электронов, вращающихся вокруг ядер атомов. Вырванные из материи, они также начинают с огромной скоростью крутится вокруг чёрной дыры. И тут внимание! Как называются быстро перемещающиеся электроны? Правильно! Электрический ток. Квазар, таки образом, окружен мощным электрическим полем, которое, в свою очередь, порождает другое поле – магнитное. Как и на Земле, оно выходит из Северного и Южного полюсов чёрной дыры. Попавшие под его могучее воздействие заряженные частицы, остатки распавшейся материи, буквально выбрасывает в космическое пространство. Поток заряженных частиц создаёт как бы «мост», соединяющий чёрную дыру и галактику. А в конце своего странствия он становится фитилем, зажигающим звезды…
Вот такую примерно картину нарисовали Дави Эльбаз и его команда. Давай согласимся с ними и представим, что будет, когда этот возникший в результате деятельности чёрной дыры и мчащийся на всех порах по Вселенной поток частиц встретит на своём пути туманность. Частицы шрапнелью ударят по огромному облаку газа и пыли, дырявя его и уплотняя. Такое фамильярное обращение с газом приведёт сначала к его конденсации, а затем и к рождению новой звезды. Теперь понятно, почему, расположенная поблизости (по космическим меркам) от квазара галактика, попавшая под струю материи, штампует звёзды как на конвейере: её подгоняет неугомонный сосед!
ЛЕТЯЩИЕ НАВСТРЕЧУ ДРУГ ДРУГУ
Осталось объяснить ещё одну загадку. Как мы уже говорили, квазары располагаются в центре галактик, а не сбоку. Можно ли считать квазар НЕО450-2958, о котором идёт речь, исключением из правил? Нет. Разглядывая в телескоп галактику и квазар, астрофизики уже успели подсчитать скорость их взаимного сближения – несколько тысяч километров в час, а виной тому гравитационная сила, что толкает друг к другу космические тела… Ты считаешь, они летят очень быстро? Всё в мире относительно: хотя по меркам Вселенной, они и соседи, чтобы преодолеть разделяющее их расстояние, им понадобится более миллиарда лет. И в один прекрасный день квазар всё же окажется в центре галактики… Впрочем, прости, пока мы тут с тобой разговаривали, это событие уже произошло! Что, не веришь? Не понимаешь, как такое возможно?
Ну, тогда если ты стоишь, то лучше сядь, потому что когда ты узнаешь, в чем дело, у тебя от потрясения может закружиться голова!
А объяснение очень простое: вглядываясь в Космос, мы одновременно смотрим в далёкое прошлое. Ведь свет двигается с определённой скоростью, а именно 300 000 км/с. Вот получается, что в 12 ч. 50 минут Солнце предстаёт перед нашими глазами таким, каким оно было в 12 ч. 42 минуты, то есть восемь минут назад. Именно за это время его свет преодолевает расстояние 150 миллионов километров, разделяющее нас. Мы всегда видим прошлый лик нашего светила. Так что если тебе вдруг приспичит увидеть, как выглядит Солнце именно в 12.50, то подожди до 12.58! Что касается квазара НЕО450-2958, расположенного от нас в 5миллиардов световых лет, то мы сейчас видим его таким, каким он был 5 миллиардов лет назад! А поскольку ему до свидания с галактикой оставался 1 миллиард лет, то, выходит, оно уже давным-давно состоялось.
Такой способ путешествовать во времени, вглядываясь в небо, рано или поздно обязательно позволит астрофизикам доказать, что данный квазар, зажигающий звёзды в галактиках, отнюдь не уникальный случай. Вполне логично считать, что чем глубже они будут заглядывать в Космос, тем больше найдётся чёрных дыр, расположенных не в центре галактик, а в их окрестностях. И чем удалённей галактика, тем дальше от её центра будет располагаться чёрная дыра. Проверить это предстоит, среди прочих других задач, радиотелескопу «Алма», который в настоящее время конструировался в Чили. Ему будет по силам видеть самые дальние галактики, а значит, и самые древние. В 2011г. он приступил к работе… и непременно ответит на вопрос, кто зажигает звёзды на небе. Чёрные дыры?
жигающий звёзды в галактиках, отнюдь не уникальный случай. Вполне логично считать, что чем глубже они будут заглядывать в Космос, тем больше найдётся чёрных дыр, расположенных не в центре галактик, а в их окрестностях. И чем удалённей галактика, тем дальше от её центра будет располагаться чёрная дыра. Проверить это предстоит, среди прочих других задач, радиотелескопу «Алма», который в настоящее время конструировался в Чили. Ему будет по силам видеть самые дальние галактики, а значит, и самые древние. В 2011г. он приступил к работе… и непременно ответит на вопрос, кто зажигает звёзды на небе. Чёрные дыры?