Gde mozhno iskat' odinochnye chernye dyry?
<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 2. Ubegayushie zvezdy >>
1. Vvedenie
Chto takoe chernye dyry? Chto my o nih znaem? Naskol'ko izvestno, vpervye chernye dyry, kak tela nastol'ko massivnye i kompaktnye, chto dazhe svet ne mog ih pokinut' poyavilis' nezavisimo v trudah Maikelya (1784) i Laplasa (1795). No v to vremya skorost' sveta eshe schitalas' ne naibol'shei iz vozmozhnyh dlya material'nyh tel, a prosto ochen' vysokoi skorost'yu, i vse eti postroeniya vyglyadeli prostoi igroi uma. Chernaya dyra v "strogom" smysle etogo slova, kak reshenie uravnenii Obshei Teorii Otnositel'nosti Einshteina, byla predskazana Shvarcshil'dom (1916). S teh por teoriya klassicheskih (ne kvantovyh) chernyh dyr poluchila ochen' sil'noe razvitie. Interesuyushihsya etim voprosom ya otsylayu k knigam "Matematicheskaya teoriya chernyh dyr" Chandrasekara i "Fizika chernyh dyr" Novikova i Frolova (luchshe ko vtoromu izdaniyu). A dlya teh, kto hochet izbezhat' ogromnogo kolichestva formul, prednaznachena zamechatel'naya populyarnaya kniga "Kosmicheskie rubezhi teorii otnositel'nosti" Kaufmana. [Iz nee vy smozhete uznat' kak dvizhutsya luchi sveta vblizi i vnutri chernyh dyr; kak vyglyadit Vselennaya dlya nablyudatelya sidyashego ryadom s chernoi dyroi i kak dlya padayushego v nee; chto vblizi vrashayushihsya chernyh dyr est' oblast', gde tela eshe mogut ne padat' vnutr', no obyazany vrashat'sya vmeste s nimi, a cherez kol'cevuyu singulyarnost' v centre takoi chernoi dyry mozhno proskol'znut' v druguyu Vselennuyu; chto s pomosh'yu konformnyh diagramm Penrouza vsyu Vselennuyu mozhno izobrazit' v malen'kom kvadrate; i mnogoe drugoe.] S nachala 80-h godov proshlogo veka nachala razvivat'sya i kvantovaya teoriya chernyh dyr. Ona ne zakonchena iz-za togo, chto do sih por net teorii fundamental'nyh vzaimodeistvii, kotoraya korrektno ob'edinyala by gravitaciyu i drugie sily (slaboe, sil'noe i elektromagnitnoe vzaimodeistviya). No nekotorye sledstviya etoi teorii uzhe izvestny i, bolee togo, uspeli stat' nauchnoi "klassikoi". Naibolee izvesten iz nih effekt Hokinga - effekt ispareniya chernyh dyr.
S astrofizicheskoi tochki zreniya chernaya dyra vyglyadit gorazdo proshe - eto pochti material'naya tochka, massivnoe kompaktnoe telo bez tverdoi poverhnosti. Poslednee svoistvo otlichaet chernye dyry ot neitronnyh zvezd i belyh karlikov. Oblast', gde proyavlyayutsya zamechatel'nye slozhnye svoistva, prisushie chernym dyram, ne prevyshaet neskol'kih gravitacionnyh radiusov
- n'yutonovskaya gravitacionnaya postoyannaya, 
- skorost' sveta,
a 
- massa chernoi dyry. Stol' blizkie k chernoi dyre okrestnosti
redko byvayut dostupny nablyudeniyam (esli temp akkrecii na chernuyu dyru dostatochno
vysok i ona yavlyaetsya yarkim rentgenovskim istochnikom, to opticheskaya tolsha
padayushego veshestva na rasstoyanii v neskol'ko 
sushestvenno prevyshaet
edinicu, a v sluchae nizkih tempov akkrecii samu chernuyu dyru mozhno nablyudat'
tol'ko esli ona raspolozhena nedaleko ot Solnca ili po effektam ne svyazannym s
akkreciei, naprimer, esli ona vhodit v dvoinuyu sistemu s radiopul'sarom).
Do sih por neizvestno ni odnogo ob'ekta pro kotoryi my mogli by s polnoi
uverennost'yu skazat', chto eto chernaya dyra. Est' dve gruppy ob'ektov, kotorye
nosyat nazvanie kandidatov v chernye dyry: eto 16 dvoinyh rentgenovskih
sistem v kotory massa kompaktnogo kompan'ona prevyshaet 3M
-
teoreticheskii maksimum massy neitronnoi zvezdy pri lyubom uravnenii ee sostoyaniya.
V naibolee udachnyh kandidatah etoi gruppy massa "chernoi dyry" prevyshaet etot
predel v neskol'ko raz. Neuverennost' v etih sistemah vyzyvaetsya vozmozhnymi
sistematicheskimi oshibkami nablyudenii i v principe vozmozhnym differencial'nym
vrasheniem kompaktnogo ob'ekta. Srednyaya massa etih chernyh dyr poryadka
10M.
Ko vtoroi gruppe otnosyatsya sverhmassivnye chernye dyry v centrah galaktik. Ih
segodnya izvestno bolee 20. Ih massy lezhat v intervale ot 
do
M. Po-vidimomu, podobnaya chernaya dyra s massoi
M est' i v centre nashei Galaktiki. Prisutstvie i massy
etih kandidatov v chernye dyry opredelyayutsya po raspredeleniyu i dvizheniyam zvezd
vblizi centrov galaktik. Neopredelennost' polozheniya ob'ektov iz dannoi gruppy
vyzvana tem, chto otlichit' sverhmassivnuyu chernuyu dyru ot ochen' plotnogo zvezdnogo
skopleniya ochen' trudno. [Odnako mnenie astronomicheskoi obshestvennosti
otnositel'no etih ob'ektov izmenilos' i seichas stremitel'no nabiraet
populyarnost' utverzhdenie, chto lyubaya galaktika s baldzhem imeet v ego centre
chernuyu dyru s massoi v neskol'ko procentov (do 10%) ot ego massy.]
Vozmozhno chernye dyry budut otkryty po drugomu - naprimer v parah s
radiopul'sarami (teoriya predskazyvaet sushestvovanie 1 chernoi dyry v pare s
radiopul'sarom na primerno 1000 odinochnyh pul'sarov, seichas pul'sarov
izvestno uzhe bolee 1300, no dlya obnaruzheniya chernoi dyry v takoi pare
po nablyudeniyu vremen prihoda impul'sov trebuetsya, chtoby naklon orbity byl pochti
raven 
) ili po gravitacionnomu signalu ot sliyaniya dvoinyh chernyh dyr
i/ili neitronnyh zvezd (v 2001 godu v probnuyu ekspluataciyu byli zapusheny uzhe
3(!) nazemnye gravitacionno-volnovye antenny).
Otmetim, chto krome sverhmassivnyh chernyh dyr, vse ostal'nye varianty obnaruzhivayut chernye dyry tol'ko v sostave dvoinyh sistem togo ili inogo tipa. Edinstvennaya krupnomasshtabnaya programma poiska odinochnyh chernyh dyr zvezdnoi massy provodilas' v 70-80-h godah v SAO pod rukovodstvom V.F.Shvarcmana, a zatem G.M.Beskina. V etoi programme pytalis' obnaruzhit' odinochnye chernye dyry, akkreciruyushie veshestvo iz mezhzvezdnoi sredy, po mikro- i nanosekundnoi peremennosti ih izlucheniya. V hode vypolneniya etoi programmy ne bylo naideno ni odnoi chernoi dyry, etot rezul'tat horosho soglasuetsya s segodnyashnimi predstavleniyami o chisle i svetimostyah takih ob'ektov.
Zdes' konchaetsya vvedenie i mozhno zadat' vopros vynesennyi v zaglavie: "Gde i
kak nuzhno iskat' odinochnye chernye dyry?"
<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 2. Ubegayushie zvezdy >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
chernye dyry - Sverhnovye - dvoinye sistemy - effekt Blaau - raspad dvoinoi sistemy - ubegayushie zvezdy - kinematika zvezd - Evolyuciya zvezd
Publikacii so slovami: chernye dyry - Sverhnovye - dvoinye sistemy - effekt Blaau - raspad dvoinoi sistemy - ubegayushie zvezdy - kinematika zvezd - Evolyuciya zvezd | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
