Теория Малого взрыва

03/20/2019  18:50:46

Есть ли что-то более загадочное, чем космос? Если попросить кого-нибудь назвать самый неизведанный, самый таинственный космический объект, уверена — одним из самых популярных ответов будет черная дыра. Об их существовании слышали многие, но объяснить, что это такое и с чем это едят, не могут и сами ученые. Словарь гласит: это область пространства и времени, гравитационное притяжение которой столь велико, что даже нечто, движущееся со скоростью света, не в состоянии вырваться за его границы. Но человек же не может ограничиться лишь одним уникальным объектом, верно? Пытливые умы, наблюдающие за Вселенной, выдвинули теорию: раз существуют черные дыры, из которых нельзя выбраться, то есть и их противоположность — белые, в которые невозможно попасть.

Размер не имеет значения

Гораздо приятнее называть космос — космосом, но это определение не устроит ученых. В научной среде принято характеризовать его, как относительно пустые участки Вселенной, лежащие вне границ небесных тел. Сплошная канцелярщина. Ученый мир смотрит на безграничное межзвездное пространство, как на пространственно-временной континуум, состоящий из четырех измерений, одно из которых — временное.

И вот в этом континууме — в 50 галактиках точно — есть несколько областей, в которых исчезает свет. Он уже никогда не сможет оттуда вырваться — силенок не хватит.

Черная дыра не просто поглощает все мыслимое и немыслимое — она каким-то невероятным образом изменяет само пространство и время, скручивая первое и заставляя второе остановиться или идти в обратную сторону. Конечно, никто рядом не летал и не пытался это проверить: выводы сделаны учеными на основе компьютерных моделей.

Первые гипотезы относительно черных дыр, их возникновения и природы, были сделаны примерно 100 лет назад астрофизиком из Германии, Карлом Шварцшильдом. В основе его расчетов лежала теория относительности, однако задолго до немецкого исследователя ученые разных стран и эпох задавались тем же вопросом, что и он. Так, в XVIII веке сразу двое математиков и астрономов — англичанин Джон Мичелл и француз Пьер-Симон Лаплас, независимо друг от друга, установили: в космосе действительно есть объекты, которые не “отпускают” от себя другие тела, чья скорость, возможно, равна или меньше световой. То есть та, которую называют второй космической — например, ее должен развить космический корабль, чтобы не болтаться бесполезным грузом на орбите, а оторваться от нее и вылететь за “границы” планетарного притяжения. Для нашей планеты эта скорость равна 11,2 км/сек.

Лаплас рассчитал: если бы Земля, при условии сохранения существующей плотности, увеличилась в размере, достигнув 250 диаметров Солнца, то улететь с нее было бы нельзя ни при каких обстоятельствах. Хорошо, что это невозможно. Шварцшильд же дополнил эту теорию: он предположил, что превращение объекта в черную дыру никак не связано с его размерами или массой по отдельности — оно зависит только от их соотношения. Снова на примере планеты: если Землю с нынешней плотностью уменьшить до диаметра в 1 см, то она тоже станет черной дырой. По счастью, нет такой природной силы, что способна сотворить подобное с планетой, как нет и соответствующих технологий. Кроме того, крошечные черные дыры пока что существуют лишь в теории: астрофизики делали предположения, что они когда-то были, “родившись” из Большого взрыва, но в течение миллиардов лет попросту растворились в космосе.

С черными дырами больших размеров совсем другая история: мало того, что ученые доказали их существование, они еще и научились определять их местоположение во Вселенной.

Теория о черных дырах

Один из признаков присутствия в галактике черной дыры — вращение звезд вокруг невидимого центра. Этой “невидимкой” вполне может быть искривленное пространство, испускающее своеобразное излучение. По нему, кстати, можно вычислить дыру и в “пустой” части космоса, не привязанной к какому-то звездному скоплению.

Случается и такое, что две черных дыры встречаются в пространстве. Это напоминает мне ситуацию в каком-то из американских городков, на самой заре автомобилестроения. В этом поселении было всего два автомобиля — и да, они столкнулись друг с другом. Так и тут: не суметь разминуться в безграничном космосе — что-то из ряда вон выходящее. Впрочем, это доказывает, что черная дыра явно не является чем-то разумным.

Или является? Ведь, при “встрече” двух черных дыр, не происходит никакой катастрофы — ни взрыва, ни сверх-яркой вспышки, которая позволила бы ученым с Земли засечь данное мероприятие. Но нет. В полной тишине и темноте происходит слияние двух объектов в единое целое — большее по размерам, опаснее предыдущих по отдельности. Правда, засечь объединение все-таки можно: в этот момент происходит колоссальный выброс энергии, которую наше Солнце не способно выработать даже за сотни миллиардов лет. Волны этой энергии и “поймали” исследователи.

Если находить черные дыры и худо-бедно распознавать их действие ученые сумели, то вот найти вразумительное объяснение того, для какой цели они существуют, какую роль играют в космосе — не смогли. Зато с этим прекрасно справились писатели-фантасты, давным-давно уверяющие общество: черные дыры есть не что иное, как межпространственные и межвременные туннели. Этакие “звездные врата” в один конец — выйти-то из них не получится. И как раз отсюда можно сделать вывод: если предположение фантастов хоть на долю секунды предположить верным, что дыры — действительно какой-то вход в “коридор” между отдаленными участками Вселенной, то где-то должен быть и выход — белая дыра.

Свет в конце тоннеля

Маленькая “искажательница” времени и пространства не годится для путешествий по “коридору”, так как попросту разотрет в пыль и космический корабль, и всю его начинку вместе с астронавтами. Но та, что позволит пройти сквозь себя, подходящая по размеру и массе — вдруг ее плотность будет сравнима с плотностью воды?

При благоприятных условиях корабль теоретически может пройти сквозь такую дыру и не пострадать. Правда, куда он выйдет — это уже другой вопрос, но кто будет задумываться о таких тонкостях, когда на кону стоит межпространственное, а то и межвременное путешествие? Вряд ли космическим путешественникам удастся когда-нибудь вернуться обратно, но фантасты что-нибудь придумают и обязательно вернут их домой.

Оставим “коридор” на совесть писателей, они в этом вопросе лучше разберутся. Что касается выхода, пресловутой белой дыры, то этот вопрос волнует не только любителей фантастики, но и довольно серьезных ученых.

В теории, этот космический объект — полная противоположность черной дыры. Там, где должна быть чернота — есть яркое свечение. Приблизившийся к мраку будет в него затянут и никогда не выберется, к свету же приблизиться невозможно — оттолкнет. Одна напоминает мрачный провал в пространстве, вторая — белоснежную вершину. Этакие космические инь и ян, дорога с односторонним движением.

Малый взрыв

Гипотезы — дело хорошее, даже нужное: на их почве потом совершаются удивительные открытия. Так и с белыми дырами: на 100% их существование еще не доказано, но дело движется в этом направлении.

В южном полушарии неба есть длинное, состоящее из 38 звезд, но тусклое и малопримечательное созвездие Индеец. Оно так бы и оставалось скучной цепочкой светящихся точек, если бы в 2006 году израильские астрономы не заявили, что засекли там белую дыру.

Все началось с гамма-вспышки GRB 060614. Она расположена в 1,6 млрд световых лет от нашей планеты: ровно это количество времени назад в Индейце произошло нечто, от чего по вселенной распространился сильнейший поток гамма-излучения. Его зафиксировали многие земные обсерватории, и практически сразу за ним, согласно имеющимся данным, ожидалось появление сверхновой. Как бы не так. Сверхновой нет — а что тогда есть?

Алон Реттер и Шломо Хеллер убеждены: объект — не что иное, как фантастическая белая дыра. Где-то за гранью привычной реальности черная дыра поглотила достаточное количество материи и вещества “из ниоткуда”, чтобы выплеснуть ее в поле зрения земных астрономов. Природу вещества, если оно существует, удастся установить позже — может, следующие поколения ученых дождутся его прибытия в “освоенную” часть космоса.

В отличие от своего мрачного отражения, белая дыра долго не живет. Выплеснув все накопленное в другом пространстве, она распадается и исчезает. Реттер и Хеллер назвали подобное явление Малым взрывом. Может, отсутствие информации по этим объектам связано именно с их недолговечностью — не успели засечь/исследовать, упустили момент, и все, — “не видел — значит, не существует”. Как бы там ни было, теория белых дыр идеально подходит для описания природы вспышки в созвездии Индейца. Так ли оно было в действительности — как знать, может, ученые когда-нибудь дадут уверенный ответ.

Источник: https://salik.biz/articles/56675-teorija-malogo-vzryva.html