Опасность черных дыр преувеличили. Или мы мало о них знаем

Черные дыры — это одни из самых загадочных и угрожающих объектов, существующих во Вселенной. Их образ часто становится предметом обсуждения в фантастических фильмах и научных публикациях, которые предупреждают о потенциальной опасности приближения к таким космическим телам. Распространенная страшилка гласит, что черные дыры способны поглощать любую материю, включая нашу планету. Однако в физике нет единого определения термина "черная дыра". Ученые интерпретируют его по-разному, но все согласны в одном: черная дыра — это область пространства с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением, из которой не может вырваться ни один объект, попадающий внутрь.

Для Земли черные дыры представляют собой реальную угрозу. Их гравитация способна нарушить орбиту нашей планеты, сдвинуть ее ближе к Солнцу или отдалить, что может привести к столкновениям с другими небесными телами. Однако на данный момент Земля находится слишком далеко от известных черных дыр, что позволяет астрофизикам продолжать их изучение — наблюдать за уже известными и искать новые.

Рядом с нами. Ну, по меркам Вселенной

Недавно Космический телескоп Gaia сделал значительное открытие, обнаружив две черные дыры в непосредственной близости от нашего Солнца.

Вселенная, как мы знаем, устроена не как равномерное распредление везд и планет по огромному "ничто". И хотя просто "сфоторафировать" искомые черные дыры невозможно (так как нельзя сфотографировать то, что не отражает свет), тем не менее сники есть. С одним из них и разберемся.
Каждая светлая точка на этом снимке — это сверхмассивная черная дыра, и их действительно множество. Этот участок космоса назвали ECDFS, так как он ранее изучался в рамках проекта Extended Chandra Deep Field South, что позволяет взглянуть на знакомую область в рентгеновском диапазоне с новой перспективы.

Всего на 0,15 квадратных градусах небосвода можно найти множество участков, содержащих большое количество галактик, группирующихся в скопления и филаменты, между которыми есть лишь пустоты, или войды. Эти участки с повышенной плотностью материи постепенно растут, но их развитие ограничено изначальными размерами и излучением, которое не позволяет им расширяться слишком быстро. Формирование первых звезд заняло десятки и сотни миллионов лет, хотя комки материи существовали задолго до этого.

И казалось бы, в этой безбрежной Вселенной есть о чем тревожиться. Но декабрь 2024 года принес неожиданные и обнадеживающие новости. Открытие, как это часто бывает, произошло случайно. В центре нашей галактики, Млечного Пути, был выявлен новый класс объектов, получивших название G-объекты. Всего было обнаружено шесть таких объектов, первый из которых был найден еще в 2005 году. Предполагается, что это звезды, окруженные плотными облаками газа и пыли. На первый взгляд они напоминают газопылевые облака, но их гравитационное поведение соответствует поведению звезд. Все шесть объектов взаимодействуют со сверхмассивной черной дырой Sgr A* (Стрелец A*) в центре нашей галактики. 

Так, значит, все в порядке?

Методы обнаружения

Первые попытки поиска черных дыр ученые начали в 1960-е годы — до этого не существовало телескопов, способных предоставить качественные изображения. Физики выдвинули гипотезу о том, что большие звезды рождаются парами, и одна из них со временем становится черной дырой. Изначально ученые пытались обнаружить космический объект, вращающийся вокруг невидимого партнера, рассчитывая на основе этих данных вычислить черную дыру. Однако ни одна черная дыра так и не была найдена этим методом.

Метод эхокартирования (реверберации) также считается достаточно надежным. Тем не менее, из-за сложности применения прямых методов для оценки масс сверхмассивных черных дыр активно используются косвенные подходы. Например, для активных ядер галактик первого типа в последнее время широко применяют эмпирическую зависимость между массой черной дыры и характеристиками широких линий (ширина и светимость). Также массы черных дыр в активных ядрах галактик часто оцениваются по корреляции с массой или дисперсией скоростей родительского звездного сфероида — эллиптической галактики или балджа спиральной галактики.