Черные дыры. Гравитационные и электростатические силы. Жизнь звезд. Гравитационный коллапс и сверхновая, страница 2

Поиски черных дыр во Вселенной основываются да следующих данных: во-первых, движущиеся с большим ускорением заряженные частицы испускают интенсивное рентгеновское излучение и, во-вторых, при гравитационном коллапсе (т. е. сжатии до размеров, меньших радиуса Шварцшильда) тела, форма которого не строго сферически-симметрична, должны возникать гравитационные волны. Детектирование таких волн требует чрезвычайно чувствительных приборов, создание которых на сегодня лежит буквально на пределе наших технических возможностей; однако методы измерения космического рентгеновского излучения благодаря искусственным спутникам Земли уже достигли достаточного совершенства. Правда, трудно предположить, что таким способом нам удастся открыть черные дыры в момент их возникновения, но, возможно, мы смогли бы обнаружить относительно малые количества падающего на них вещества; для проведения подобных исследований наиболее удобным объектом являются ; так называемые двойные звезды, в состав которых входит черная дыра, вращающаяся вокруг общего центра тяжести вместе с обычной звездой, причем 'настолько близко от нее, что малая часть вещества этой звезды периодически «переливается» в черную дыру. Этот процесс сопровождается испусканием рентгеновского излучения. До сего времени найдены три источника переменного рентгеновского излучения, соответствующие такой модели: Лебедь Х-1, Центавр Х-3 и Геркулес Х-1; первый из них отождествлен со спектральной двойной звездой в созвездии Лебедя. Результаты наблюдений объекта Лебедь Х-1 свидетельствуют, что по крайней мере в этом случае мы действительно имеем дело с двойной звездой, одним из компонентов которой является черная дыра с массой, в несколько раз превышающей массу Солнца. Теория черных дыр разработана более 60 лет назад. Однако теоретические исследования последних лет показали, что эти объекты не абсолютно «черны», как считалось раньше, т. е. поверхность черной дыры должна испускать электромагнитные волны, причем их длина тем короче, а интенсивность тем выше, чем меньше масса объекта. Естественно, в результате излучения черная дыра теряет массу, и в конце концов она должна закончить свое существование взрывом — вспышкой в спектральном диапазоне жесткого гамма-излучения. Но, согласно этой теории, доступное измерениям излучение, по-видимому, испускают лишь так называемые черные мини-дыры, и время жизни черных дыр размера атома, по оценкам, составляет много миллионов лет.

Впрочем, не вполне доказано, что черные мини-дыры действительно существуют. Напротив, существование больших черных дыр сегодня почти не вызывает сомнений, и, возможно, их сравнительно много во Вселенной. Выдвигалась даже теория, согласно которой испускаемая Солнцем энергия не высвобождается ходе термоядерных реакций, а излучается вещество падающим на черную дыру, расположенную в цент Солнца.

ЗВЕЗДЫ

Согласно современным представлениям, основным объектами, из которых состоит наша Вселенная, являются отнюдь не черные дыры, а испускающие излучение звезды. В них сосредоточена большая часть массы Вселенной, одна из таких звезд — наше Солнце

Звезды привлекали внимание человека с древнейших времен. Люди давно заметили, что существуют неизменные конфигурации звезд (созвездия), дали им имена и следили за их суточным и годовым перемещением по небосводу. Мореплавателям звезды помогали ориентироваться в морских просторах, для земледельцев и пастухов они служили часами и календарем; в давние времена считалось, что звезды оказывают решающее влияние на человеческую судьбу. Но на извечные вопросы: что такое звезды, почему они светят и что вызывает их движение по небесному куполу? — люди долго не могли найти ответ. Длительное время этому в первую очередь мешало глубоко yкopенившееся представление о Земле как о центре Вселенной

По своей массе человек занимает место где-то по--середине между атомами и звездами, и материальные объекты обоих этих типов пока поддаются исследованию только косвенными методами. Правда, звезды — во всяком случае, некоторые из них — мы можем наблюдать непосредственно, но нам не дано экспериментировать с ними (с атомами дело обстоит наоборот). К тому же за время человеческой жизни невозможно обнаружить какие-либо изменения, происходящие в звездах, или проследить за их эволюцией — исключение составляют редчайшие вспышки новых и сверхновых. Тем не менее наши знания о звездах и Вселенной удивительно богаты.