Черная дыра, как известно, — это объект Вселенной, масса которого настолько велика, что он притягивает к себе абсолютно все; даже свет не может вырваться из гравитационной ловушки.

Первое представление о черных дырах возникло после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения. О наличии во Вселенной темных звезд, обнаружить которые практически невозможно, поскольку они прочно удерживают находящиеся вблизи них фотоны света, еще в конце XVIII века говорили Дж. Митчел и П.Лаплас.

Не противоречит существование черных дыр и Общей теории относительности. Согласно выводам ее автора А.Эйнштейна, эти объекты образуются при сжатии на последнем этапе жизни ядра звезды, масса которого превышает три массы Солнца.

Впрочем, несмотря на то что даже сам термин «черная дыра», введенный в научный обиход в 1968 году американским физиком Дж. Уилером, замелькал на страницах научно-популярных журналов и даже фантастических романов, многие астрофизики до недавнего времени не были уверены в существовании черных дыр на практике.

«Мало ли что могут придумать теоретики, — говорили они. — А где доказательства существования этих объектов?»

Компьютерное изображение черной дыры, извергающей потоки рентгеновского излучения.

Примерно так выглядит черная дыра в телескоп. Видно лишь окружающие ее частицы вещества.

Надо сказать, они задали весьма трудный вопрос. Как обнаружить то, чего не может быть видно в принципе? Физики-теоретики Я.Зельдович и Е.Салпитер еще в 1964 году показали, что, когда черная дыра начинает поглощать вещество из окружающего пространства, этот процесс сопровождается выделением огромной энергии в рентгеновском диапазоне излучения, которая, хоть и не видна глазом, может быть зафиксирована приборами.

Именно этот факт, а также то обстоятельство, что исчезновение видимых потоков вещества тоже не проходит не замеченным наблюдателями, привело к тому, что сейчас открыто уже более 200 массивных и чрезвычайно компактных объектов, свойства которых заставляют заподозрить в них искомые черные дыры.

Как предполагают астрономы, существуют три типа этих небесных объектов: сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик с массами от миллиона до миллиарда солнечных масс; черные дыры звездной массы в диапазоне от 3 до 50 солнечных масс; и наконец, первичные черные дыры, которые образовались в результате сильных деформаций пространства-времени на ранних стадиях образования Вселенной. Некоторые исследователи не исключают также возможности существования черных дыр промежуточных масс (от сотен до десятков тысяч солнечных масс), но пока с ними нет полной ясности.

За последние десять лет в основном благодаря эффективной работе космического телескопа «Хаббл» найдено 20 надежных «кандидатов» в черные дыры звездной массы и около 200 кандидатов в сверхмассивные черные дыры.

Весомый вклад в исследование черных дыр в рентгеновском диапазоне внесли и российские орбитальные рентгеновские обсерватории «МИР-КВАНТ» и «ГРАНАТ», сконструированные под руководством академика Р.Сюняева. При его же непосредственном участии осуществляется российская часть исследований черных дыр с борта международной специализированной рентгеновской обсерватории «Интеграл», которая была запущена в октябре 2002 года.

Параллельно с исследованием черных дыр в рентгеновском и гамма-диапазонах ведутся и оптические наблюдения, в которых принимают участие как наши, так и зарубежные астрономы.

Сейчас перед ними три задачи. Во-первых, ученые продолжают определять массы черных дыр, исходя из анализа движения звезд, газовых облаков и т. д. — в их гравитационном поле. Во-вторых, они стараются измерить радиусы черных дыр. Поскольку те находятся далеко и их самих не видно, приходится применять некие косвенные методы измерения. Так, радиусы черных дыр пытаются определить по характеру изменений в их рентгеновском излучении. Иногда удается также разглядеть и сами объекты с помощью радиоинтерферометров. Наконец, наблюдатели стараются выявить во Вселенной возможных кандидатов в черные дыры. Ведь если какой-то объект (скажем, сверхмассивная звезда) прямо на глазах наблюдателей вдруг исчезнет, превратившись в черную дыру, — лучшего доказательства реальности существования таких объектов и не придумаешь.

Публикацию подготовил В.БЕЛЯЕВ

ВЕРСИИ

Золотая пуля