Астрономия. Популярные лекции

Наконец, если звезда подлетает к черной дыре издалека, то она не просто деформируется, а вообще теряет связность: приливный эффект просто разрушает ее при сближении с черной дырой (рис. 9.5). Каждый пролет звезды рядом с черной дырой сопровождается срывом большого количества вещества с ее оболочки, и после того, как ее несколько раз таким образом «разденут», от звезды практически ничего не останется. По характерным вспышкам рентгеновского и гамма-излучения из тех областей, где подозревается наличие массивных черных дыр в ядрах галактик, мы понимаем, что это как раз происходят стадии захвата звезды, вещество которой размазывается в аккреционный диск и постепенно поглощается черной дырой.

Рис. 9.5. Разрушение звезды, подлетевшей близко к черной дыре. Вещество бывшей звезды образует диск вокруг черной дыры. Рисунок.

Сквозь дырку в пространстве

С приливами связана еще и такая полуфантастическая история. Дело в том, что внутри горизонта событий черной дыры пространство-время настолько сильно деформируется, что это может приводить к возникновению пространственно-временных каналов. По-английски их называют wormhole, формальный перевод — «червоточина», но мы обычно говорим «кротовая нора». Несколько десятилетий назад появилась идея, что эти туннели пространства и времени могут связывать коротким путем две удаленные (в нормальном эвклидовом пространстве) точки. Например, между Солнцем и Вегой (если лететь по прямой в космическом пространстве) около 26 световых лет, но если рядом с Солнцем поместить одну черную дыру, а рядом с Вегой — другую, то между ними, может быть, получится канал, который сократит этот путь. Эта идея обыгрывается в романе Карла Сагана «Контакт», по которому снят очень хороший фильм, получивший, к сожалению, весьма непрофессиональный перевод в нашем прокате. Например, главная героиня, когда надо развернуть радиотелескоп, командует: «Right ascension… Declination…»; эти английские термины означают «прямое восхождение» и «склонение» — два угла в экваториальной системе небесных координат. А переводчик представил это как «подъем справа» и «отклонение». И подобных ляпов там немало. Уверен, вы будете переводить астрономические тексты лучше.

Рис. 9.6. Двумерная схема червоточины в гиперпространстве: короткий туннель может соединять две разнесенные в обычном пространстве области Вселенной или даже две разные вселенные. Открыта математическим путем в 1916 г. Людвигом Фламмом как решение уравнения поля Эйнштейна.

Вообще говоря, идея образования червоточин в пространстве очень старая. Когда сто лет назад Эйнштейн только-только создал свою теорию относительности, был сделан расчет, показавший, что такие явления могут быть. Но использованием пространственно-временных туннелей для перемещения людей впервые заинтересовался Карл Саган, знаменитый астрофизик и популяризатор астрономии. Он захотел использовать этот эффект в фабуле романа, чтобы героиня куда-то перенеслась, и, чтобы не попасть впросак, озадачил этим вопросом самого известного ныне специалиста в области гравитации — Кипа Торна. Тот в ответ на просьбу Сагана сначала лишь улыбнулся, но затем стал делать расчеты — и увидел, что можно создать такую конфигурацию, чтобы пара черных дыр была связана таким странным туннелем. Кстати, очень советую его изумительную книжку «Черные дыры»: в ней очень много интересного не только про американскую физику, но и про нашу, отечественную, ведь Кип Торн в дни своей молодости провел много времени в Москве, в группе академика Я. Б. Зельдовича.

Однако не будем забывать о приливном эффекте. Если мы захотим нырнуть в одну дыру и вынырнуть из другой, то это может плохо кончиться: когда мы приблизимся к черной дыре, приливный эффект будет настолько силен, что нас растянет в спагетти. Но и саму червоточину приливный эффект делает неустойчивой, а гравитационная неустойчивость всегда пытается поломать любую конструкцию. Однако в последнее время возникла идея о том, что можно стабилизировать червоточину, если в природе существует пятая сила, которую называют «темной энергией». В космологии это сегодня одна из главных тем. По сути это антигравитация, расталкивающая массивные объекты, и она может стабилизировать пространственно-временной туннель, сделать его устойчивым — и тогда пусть не человек, а для начала хотя бы какой-нибудь межзвездный робот сможет через него пройти.

Приливные явления в галактиках