Чёрные дыры – это космические пылесосы – массивные объекты настолько большие, что даже свет не может покинуть их.
Большинство людей думают, что чёрные дыры ничего не делают, только сидят и пожирают блуждающие газ или пыль.
Но могут ли чёрные дыры иметь более интересную жизнь? Могут ли они, например, взорваться? Если “взрыв” – это “внезапное кратковременное высвобождение огромного количества энергии”, то однозначно да. И самое приятное то, что они могут взрываться несколькими интересными способами.
Есть один любопытный способ взрыва чёрных дыр. Процесс, стоящий за этим, связан с тем фактом, что чёрные дыры не совсем чёрные, что было обнаружено знаменитым астрофизиком Стивеном Хокингом в 1976 году.
“В классической физике ничто не может выйти из дыры”, – сказал Самир Матур, физик из Университета штата Огайо. “Но Хокинг обнаружил, что с помощью механизмов квантовой механики дыра медленно уносит свою энергию в бесконечность, испуская низкоэнергетическое излучение; это называется излучением Хокинга”.
Пока чёрная дыра не всасывает новый материал, она будет медленно терять массу, испуская излучение Хокинга. Однако излучение Хокинга испускается медленно. Обычная чёрная дыра с массой, в несколько раз превышающей массу Солнца, излучает примерно один фотон в год. При такой скорости типичной чёрной дыре потребуется 10100 лет, чтобы полностью испариться.
Но Хокинг понял, что меньшие чёрные дыры испаряются гораздо быстрее. По мере того, как чёрная дыра становится всё меньше и меньше, она испускает всё больше и больше излучения. В последние мгновения своей жизни чёрная дыра испускает настолько мощный поток высокоэнергетического излучения и частиц, что её вполне можно считать бомбой.
Если маленькие чёрные дыры (размером с Землю ) образовались в очень ранней Вселенной, им потребовалось бы несколько миллиардов лет, чтобы испариться, а это означает, что эти первичные чёрные дыры, если они существуют, взрывались бы по всей Вселенной прямо сейчас.
На сегодняшний день астрономы не нашли никаких доказательств взрыва первичных чёрных дыр, но они могут быть там.
Суперсияние
Чёрные дыры взрываются и по-другому. Вращающиеся чёрные дыры – также называемые чёрными дырами Керра в честь новозеландского математика Роя Керра, который первым понял, как они работают, – создают эргосферу вокруг своего горизонта событий. Эргосфера – это вытянутая область пространства, где ничто не может оставаться на месте. Всё, что падает на вращающуюся чёрную дыру, начинает вращаться вокруг неё.
Вращающееся пространство-время вокруг чёрной дыры также может притягивать фотоны. Если фотонов достаточно, они могут отражаться друг от друга или от любых блуждающих частиц. Иногда отскок заставляет фотоны покидать эргосферу. Но в других случаях отскок заставляет фотоны приближаться к чёрной дыре, где они получают энергию. Затем они могут снова выйти на более высокую орбиту, а затем снова на более низкую.
Радиус Шварцшильда
С каждым повторением процесса и каждым путешествием вокруг чёрной дыры фотон получает энергию. Этот процесс называется “сверхизлучением”. Если фотон, наконец, вырвется на свободу, он будет обладать огромным количеством энергии по сравнению с тем состоянием, когда он только начал своё путешествие.
Если в этом процессе участвует достаточное количество фотонов, все они могут взорваться одновременно с невероятной энергией, превратившись в то, что известно как “бомба чёрной дыры”. Хотя сама чёрная дыра не взрывается, этот эффект сверхизлучения ещё раз показывает, насколько сильно чёрные дыры могут влиять на своё окружение.
Диски и жиклёры
Наиболее распространённый способ, которым чёрные дыры вызываются, заключается не в их собственном самоуничтожении, а в их гравитационном притяжении. Сверхмассивные чёрные дыры располагаются в центрах галактик, и иногда большие сгустки материи, такие как звёзды, проходят слишком близко. Когда это происходит, звезда разрывается в клочья из-за приливных эффектов, и этот процесс разрыва высвобождает взрывной выброс энергии. Астрономы на Земле могут наблюдать это высвобождение энергии как короткую, но интенсивную вспышку рентгеновского и гамма-излучения.
Событие приливного разрушения
Событие приливного разрушения происходит, когда звезда приближается достаточно близко к горизонту событий сверхмассивной чёрной дыры. Авторы и права: All About Space.
Помимо разрушения звёзд, эти гигантские чёрные дыры часто собирают рои материи, которые постоянно кружатся вокруг них в виде гигантских аккреционных дисков. Аккреционные диски достигают температуры в квадриллионы градусов, что делает их самыми яркими объектами во Вселенной – один светящийся диск может затмить одновременно более миллиона галактик.
При максимальной мощности диски накручивают электрические и магнитные поля, которые направляют часть материала диска вокруг чёрных дыр и наружу в виде длинных тонких струй, простирающихся на десятки тысяч световых лет.
Хотя эти струи или джеты технически не считаются взрывами, они всё же довольно интенсивны.
По информации https://universetoday.ru/2022/09/28/mozhet-li-chyornaya-dyra-vzorvatsya/
Обозрение "Terra & Comp".
