Черные дыры — наши друзья

Последний номер Scientific American вышел с очень продаваемой обложкой: там нарисована черная дыра. Все любят читать про черные дыры, это такая полудоступная физика, которая приятно щекочет воображение. Черная дыра вдруг появляется ниоткуда и все проглатывает, и нет никакого способа выбраться оттуда. По крайней мере, с точки зрения Эйнштейна. С точки зрения Хокинга вы, конечно, рано или поздно испаритесь наружу с потерей информации о вашей внутренней структуре, а с точки зрения Сильвестра Сталлоне наверняка найдется и два-три более хитрых способа вернуться к семье и детишкам, но в любом случае сюжетная завязка налицо.

Разумеется, в этой популярной версии множество натяжек и преувеличений. Из черной дыры и правда невозможно выбраться, но только в том случае, если вы провалились внутрь «горизонта». Для черной дыры массой с Землю радиус горизонта — около сантиметра, это ж надо еще умудриться влезть в такую маленькую сферку. Для тех же, кто не смог туда втиснуться, черная дыра просто притягивает к себе всех, как та же Земля, без особых релятивистских спецэффектов. Например, если бы сейчас в Кремле такая черная дыра как раз пожирала Путина, вы — в подмосковном дачном поселке — испытали бы лишь неприятную тяжесть примерно в 10 000 g, но в целом законы физики не препятствовали бы вам собрать вещи и уехать подальше, в Калязин*, пока акт космического возмездия не завершится.

Описанный выше космический катаклизм — каким бы сладким иллюзиям ни предавались демшизоидные читатели — не так уж сильно повлиял бы на нашу повседневную жизнь. Совсем другое дело — черная дыра в центре нашей галактики. Она, правда, побольше, но не такая уж огромная по космическим масштабам — 4 миллиона солнечных масс (притом что наша галактика одна из самых больших в обозримом космосе, эта сердцевинная дырка в 20 раз меньше, чем в соседней туманности Андромеды). Однако выяснилось, что эта дыра — не такая уж жалкая посредственность. А именно, в отличие от многих других наша черная дыра имеет быстрый жизненный цикл, то есть она довольно часто переходит из режима покоя в режим активного кормления, проглатывая материю, выпуская огромные, по 25 000 световых лет в диаметре, пузыри газа, сияющего рентгеновским излучением, и вообще всячески проявляя себя. Об этом мы узнаем из статьи Калеба Шарфа в августовском Scientific American, которая и дала тему для такой привлекательной обложки. Мы сейчас застали нашу дыру в период покоя, но кормежка может начаться сколь угодно скоро.

Ну и что же в этом хорошего, можете вы спросить. А дело вот в чем. Галактики бывают разные. В некоторых много голубых (молодых) звезд — там активно идет процесс звездообразования. В других звезды в основном старые и красноватые. Есть и промежуточный вариант, который астрономы называют «зеленой долиной». По странному стечению обстоятельств у галактик «зеленой долины» в центре как раз и обнаруживаются самые активные черные дыры, с быстрым циклом покоя-кормления. Похоже, что именно такие черные дыры как-то подстегивают процесс образования звезд, но и не дают ему пройти и закончиться слишком уж быстро. Надо ли говорить, что наша Галактика — представитель этой, с позволения сказать, «долины», где процессы образования звезд идут не быстро и не медленно, а точно так, как надо. Кому надо? Нам надо.

Видите ли, нам не надо, чтобы звезды образовывались слишком быстро: жить на подобной стройплощадке очень некомфортно, может вообще сдуть всю атмосферу — и живи как знаешь. С другой стороны, процессы рождения и смерти звезд весьма полезны, поскольку снабжают нас тяжелыми элементами, из которых у нас тут все состоит. Регулирует все это, по-видимому, центральная черная дыра — именно она время от времени трясет галактику и перетряхивает газ, чтобы взбодрить звездообразование, но именно она, если будет все время со страшной силой все пожирать, как это делают некоторые квазары, вообще не даст новым звездам образовываться.

В идеале пусть будет так: новые звезды пусть делаются на окраине галактики, в спиральных рукавах, подальше. Черная дыра пусть выбрасывает свои высокоэнергичные выбросы перпендикулярно плоскости галактики (она всегда так и делает). А мы будем жить не слишком далеко и не слишком близко к центру, точно в плоскости системы, чтобы уберечься от всех неприятностей и лишь пожинать приятные плоды. Именно в таком местечке мы и живем.

Таким образом, астрономы еще раз объяснили нам, как нам на самом деле провезло. И с нашей черной дырой, которой мы должны быть очень признательны, и в других аспектах.

* В Калязине уже будет в 10 раз меньше тяжесть, а в Америке вообще бизнес почти эз южуал, полтора g вы бы даже и не заметили — подумали бы, что просто похмелье.