Мыслящая Вселенная

Черные дыры возникают в процессе чрезмерного сжатия нейтронных звезд. Но они могут возникать и другим путем. Так, ученые сейчас сходятся на том, что в центре галактики может возникнуть гигантская черная дыра. Она образуется следующим образом. Под действием сил тяготения межзвездный газ в галактике постепенно собирается в центральной области. Здесь он формирует огромное газовое облако. Дальше все просто: этот газ сжимается и образуется огромная черная дыра. Материалом для образования черных дыр может быть не только классический межзвездный газ. В центральных частях галактик находятся компактные звездные скопления, в состав которых входят миллионы звезд. Эти звезды могут разрушаться приливными силами, когда они проходят вблизи уже образовавшейся черной дыры. При разрушении звезд образуется вещество — газ, которое, в конце концов, падает на черную дыру. В этом случае протекают все те процессы, которые мы описали выше для дыр звездного происхождения. Только здесь все более масштабно. Фрагменты разрушенных звезд, которые проваливаются в черную дыру, несут с собой переменные магнитные поля. В этих полях ускоряются заряженные частицы и при этом излучают. Это излучение и есть излучение квазаров.

Излучение квазаров очень мощное, притом, что оно происходит из очень малого объема. Как известно, светимость квазаров иногда в сотни раз превышает светимость больших галактик.

Основная энергия в квазаре излучается из области размером меньше одного светового года. Поперечник нашей Галактики составляет сто тысяч световых лет.

По сути, квазары — это необычайно активные излучающие ядра больших галактик. Если галактика обладает таким ярким ядром, то на фоне этого мощного излучения отдельные звезды не видны. Но в ядрах таких галактик часто наблюдаются мощные движения газа. Ученые установили, что ядра многих галактик напоминают своего рода маленькие квазарчики. Они проявляют бурную активность. Там происходит выброс газа, изменяется яркость и т. п. Мощность излучения таких квазарчиков значительно меньше, чем полноценных квазаров. Полагают, что и в центре нашей Галактики функционирует такой квазарчик.

ГИБЕЛЬ ЧЕРНЫХ ДЫР

Все рождается и умирает. Умирают и черные дыры. Их губят их же суперсильные гравитационные поля, в которых квантовые процессы протекают по-особому. Чтобы понять эти процессы, надо рассмотреть свойства физического вакуума.

Пустоты как таковой в природе нет. Есть вакуум, физический вакуум, в котором находится море не рожденных (виртуальных) частиц и античастиц. Никаким вакуумным насосом убрать эти не рожденные частицы нельзя. Нет и других способов устранить их. Эти не рожденные частицы рождаются только в том случае, если появится энергия. Тогда они превратятся в реальные частицы. Носители этой энергии могут быть разные — сильные электромагнитные поля, сильное гравитационное поле и т. д. В обычных же условиях только на короткий миг в каждой точке физического вакуума появляется пара — частица и античастица. Но они тут же сливаются и исчезают. Они возвращаются в свое «эмбриональное» состояние.

Рождение частиц и античастиц происходит, в частности, в переменном поле. Это может быть переменное гравитационное поле. Если гравитационное поле изменяется во времени, то из физического вакуума рождаются фотоны. Их частота соответствует времени изменения поля. В слабом гравитационном поле такой эффект очень мал. Но в сильном поле ситуация меняется. Подобным образом сильное электрическое поле вызывает рождение из физического вакуума пар заряженных частиц — электронов и позитронов.

Из сказанного выше ясно, что в сильных переменных гравитационных полях черных дыр могут рождаться (и рождаются) элементарные частицы и античастицы. При сжатии электрически заряженного тела и превращении его в заряженную черную дыру электрическое поле усиливается настолько, что оно порождает электроны и позитроны. Элементарные частицы рождаются и в эргосфере вращающейся черной дыры. При этом часть энергии вращения черной дыры уходит на рождение частиц. Но, по сути, здесь речь идет не об энергии самой черной дыры, а об энергии полей вокруг черной дыры. В результате рождения частиц и расхода на этот процесс энергии эти поля уменьшают свою энергию.

Однако оказалось, что и сама черная дыра может рождать элементарные частицы. То есть на переход частиц из виртуального состояния в реальное тратится энергия самой черной дыры. Естественно, что это энергия гравитационного поля черной дыры. В результате уменьшается как масса черной дыры, так и ее размеры.