главная :: новости :: история космонавтики :: астрономия
поиск по сайту
.
история
космонавтики

Первый Советский космонавт
Космонавты побывавшие в космосе
Астрономия Древней Греции
Космодром Байканур
Начало космической эры
Космическая техника СССР
Федерация Космонавтики - "Cтраницы история"

ХРОНИКА ОСВОЕНИЯ КОСМОСА
1920 1930 1940 1950
1960 1970 1980 1990
2000      
АСТРОНОМИЯ
ВСЕЛЕННАЯ
  Возникновение Вселенной
Познание Вселенной - цель разумной деятельности человека.
Большой взрыв. Рождение вселенной.
Звезды - далекие солнца.
«Биографии» звезд
Катастрофы Вселенной. Взрывающиеся звезды
Нужна ли генеральная уборка Вселенной?
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
  СОЛНЦЕ
Меркурий (58 млн.км)
Венера (108 млн.км)
Земля (150 млн.км)
Марс (228 млн.км)
Пояс астероидов (420млн.км)
Юпитер (778 млн.км)
Сатурн (1427 млн.км)
Уран (2586 млн.км)
Нептун (4498 млн.км)
Плутон (5912 млн.км)
ГАЛАКТИКИ
  Наша галактика. Млечный Путь
Гигантские звездные системы
Многообразный мир галактик.
Магеллановы Облака.
Метагалактика
статьи
связанные с космосом

Гравитация
Двойные звезды

КНИГИ
Тайны МАРСА
История заката двух миров
ТАЙНЫ И ЗАГАДКИ

Тайны космоса XX век. Хроника необъяснимого

   ВСЕЛЕННАЯ ЗАДАЕТ ЗАГАДКИ
 Завод звезд
 
Пропасти космоса
 ПРОИСШЕСТВИЯ В МИРЕ ЗВЕЗД
 Молекулы в космосе
 ЧТО СЛЫШНО? 
 Как «запрягают» телескопы
 Планеты у чужих солнц
 Отзовись, Вселенная!
 ПУТЕШЕСТВИЯ ТАЯТ ОПАСНОСТИ 
 На ракете или под парусом?
 Реквием по теории
 Погода в космосе
 Компьютер вместо звездолета
 СЕКРЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
 Вселенские убийцы
 Астроблемы создают проблемы

 По метеоритам — пли!
 Воздушная тревога?
 Прилетали к нам волшебники?
 Клады в космосе
 ВЕЛИКОЕ ПЕРЕСЕЛЕНИЕ ПЛАНЕТ
 Фантастика и математика
 Одиссея Луны
 ГДЕ ВОДА, ТАМ И ЖИЗНЬ?
 Путешествие по планетам
 Вижу жизнь на луне Юпитера!
 Большая прогулка
 МАРСИАНСКИЕ ХРОНИКИ
 Этапы большого пути
 Откуда мы родом?
 Так есть ди жизнь на Марсе?
 Одиссея продолжается...
 Можно ли там жить?
 Планета загадок
 ВОКРУГ ЗЕМЛИ
 Пресса создает шум
 Сказки о Луне
 Секс на «летающей тарелке»
 ПО СЛУХАМ И ДОСТОВЕРНО...
 Тайные катастрофы
 Первые полеты
 Так были ль американцы на Луне?
 Эпопея «Мира»
 КАТАСТРОФЫ ЗАВИСЯТ ОТ ЗВЕЗД?
 Незаконная дочь астрономии
 Еще о Ностродамусе
 Пророки за компьютерами
 Что рассказал «черный ящик»
 Когда пророчества сбываются
 СКВОЗЬ ПРИЗМУ БИБЛИИ
 Ковчег праведника, Вселенский потоп и Луна
 Корабли пророка
 Что стоит за Апокалипсисом?!
ТАЙНЫ ЛУННОЙ ГОНКИ
СССР И США: СОТРУДНИЧЕСТВО В КОСМОСЕ
   НАПЕРЕГОНКИ ИЛИ РУКА ОБ РУКУ?
 Период Дуайта Эйзенхауэра — Никиты Хрущева (конец 1950-х — 1964 г.)
 Отступление первое: Вернер фон Браун
 Отступление второе: люди в «железных масках»
 Академия наук (АН) СССР и советская научно-техническая элита
 Роль Королева
 Отступление третье: как формировался экипаж «Восхода»
 Отступление четвертое: так была ли «гонка за датами»?
 Американские ученые и спутник
 Оппозиция в США сотрудничеству с Советским Союзом
 Советский и американский спутники: некоторые тайны рождения
 Зачем Соединенным Штатам нужно было сотрудничество с СССР?
 Реакция СССР на предложение США
 Первые шаги к сотрудничеству
 Специальный (Ad Нос) комитет по использованию космического пространства в мирных целях
 Постоянный комитет по использованию космического пространства в мирных целях
 Соединенные Штаты проявляют настойчивость
 Попытка прорыва (Хрущев — Кеннеди)
 Приоритет — сотрудничеству
 Кеннеди отстаивает идею сотрудничества
 Отступление пятое: Джеймс Уэбб
 Решение о пилотируемом полете на Луну
 И вновь «всемирный» подход...
 Хрущев проявляет гибкость
 Переговоры Благонравова и Драйдена
 В поиске выхода из тупика
 Встреча в Белом доме, или для чего Кеннеди понадобился «Аполлон»?
 Прелюдия к предложению в ООН
 От Карибского кризиса — к «справедливому и настоящему миру»

 Лунная программа подвергнута критике
 Отступление шестое: конец «медового месяца» лунной программы
 СССР выходит из «лунной гонки»?
 Подготовка к выступлению в ООН
 НАСА — «за» или «против»?
 Почему ООН?
 Реакция в США на предложение Кеннеди
 Но был ли у сотрудничества шанс?
 «ЗАСТОЙ»
 Периоды Никиты Хрущева-Линдона Джонсона и Леонида Брежнева-Линдона Джонсона (середина — конец 1960-х гг.)
 Последствия доклада НАСА
 НАСА — АН СССР: надежды и разочарования
 Политические перемены на Земле и в космосе
 Соглашения в рамках ООН: свет в конце тоннеля или тупика?
 Международное сотрудничество в космосе или поиск союзников в космическом «противоборстве»?
 ОТ «ЛУННОЙ ГОНКИ» К «РУКОПОЖАТИЮ В КОСМОСЕ» (конец 1960-х — начало 1970-х гг.)
 Разрядка
 Окончание «лунной гонки»
 Отступление седьмое: почему СССР проиграл «лунную гонку»?
 Космическая программа США «теряет обороты»
 Позиция Никсона
 Космическая отрасль США: из кризиса «под руку» с СССР?
 Станция под вопросом
 СССР: сближаться или нет?
 Совпадение профессиональных интересов



ЧЕТЫРЕ КЛЮЧА К КОСМОЛОГИИ 
ПЛАН ВСЕЛЕННОЙ 
Большие структуры 
Горячая или холодная 
Ясной ночью… 
Мощь спектра мощности 
Исследования крупномасштабной структуры 
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВСЕЛЕННЫЕ 
Уровень 1 За нашим космическим горизонтом 
Уровень 2 Другие постинфляционные домены 
Уровень 3 Квантовое множество вселенных 
Уровень 4 Другие математические структуры 
Что говорил Оккам? 
МИФ О НАЧАЛЕ ВРЕМЕН 
Странное совпадение 
Эволюция революции 
Связывание свободных концов 
Приручение бесконечности 
Соударение мембран 
КОСМИЧЕСКАЯ СИМФОНИЯ 
Поиск начал 
Поразительное созвучие 
Еще не вечер 
ОТ ЗАМЕДЛЕНИЯ К УСКОРЕНИЮ
Битва титанов 
Охота за сверхновыми 
Наша космическая судьба 
КОСМИЧЕСКАЯ ЗАГАДКА 
Рождение постоянной 
Энергия пустоты 
Шаг назад 
Мир суперсимметрии 
Геометрия и конечная судьба Вселенной 
КТО НАРУШИЛ ЗАКОН ТЯГОТЕНИЯ 
Квинтэссенция из ничего 
Пожизненное заключение 
Физика на мембране 
Искривление мембраны 
Нарушители законов 



ВСЕЛЕННАЯ ЗАДАЕТ ЗАГАДКИ

Пропасти космоса

    «Черные дыры» — уже сами эти слова подразумевают тайну, путь в неизведанное. Откуда же они взялись?
    «Курьез» Вселенной? Возможность их существования вытекала из общей теории относительности Альберта Эйнштейна, сформулированной им еще в 1915 году, но долгое время многими учеными воспринималась не более как научный курьез — игра ума теоретиков. Но ныне, кажется, положение меняется.
    Предполагается, что черные дыры могут иметь самые различные размеры. На одном конце шкалы сверхтяжелые черные дыры с массой, превышающей массу нашего Солнца в 100 млн раз, они находятся в центре квазаров — источников колоссальной энергии, действующей в глубинах Вселенной. Что касается другого конца шкалы, то астрономы рассматривают сейчас вероятность существования черных минидыр, плавающих в космосе и обладающих массой горы, «спрессованной» в точку размером с атомную частицу.
    В общем, черные дыры настолько необычны, что можно было бы приписать их появление писателямфантастам. Однако не они первые додумалисьs до возможности их существования. Впервые существование подобных объектов было предсказано французским математиком Пьером Лапласом еще в 1796 году. Он отметил, что в соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона небесное тело с достаточно большой силой притяжения не даст возможность ничему, даже свету, ускользнуть от него. И поэтому оно должно быть абсолютно невидимым, то есть стать черной дырой.
    Впрочем, вывод Лапласа долгое время оставался не более чем теоретическим курьезом. Подобная история повторилась еще раз, в 1939 году, когда группа физиков, возглавляемая Робертом Оппенгеймером, ставшим впоследствии отцом атомной бомбы, доказала, что аналогичный вывод следует из общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
    Астрономы полагали, что если даже черные дыры и существуют, то, согласно теории, они должны быть невидимыми, и поэтому их невозможно обнаружить. Так стоит ли вообще беспокоиться?
    Подобное отношение изменилось только в 1968 году, когда радиоастрономы из Кембриджа объявили об открытии пульсаров — небольших по космическим масштабам, даже крошечных пульсирующих объектов, которые, как вскоре выяснилось, оказались нейтронными звездами. Они представляют собой небесные тела со столь высокой концентрацией материи, чтр наперсток вещества такой звезды может весить 1 млн т!
    Свое название они получили из-за того, что, по мнению теоретиков, электроны и протоны атомов вещества, из которого когда-то состояли эти небесные тела, были «смяты» силой гравитации до такой степени, что превратились в более компактные нейтроны.
    Нейтронные звезды — важный ключ к пониманию природы образования черных дыр, поскольку эти два объекта, по всей вероятности, возникли одинаковым путем — в результате гибели больших звезд.
    Сценарий тут примерно таков. Звезды, как и люди, имеют свой цикл жизненного развития. Причем светила, превышающие по массе наше Солнце в десятки, а то и сотни раз, на последней стадии своего существования, перед тем как угаснуть окончательно, на короткое время превращаются в сверхновые звезды. Говоря попросту, они взрываются, разбрасывая вокруг осколки вещества. То же, что остается после взрыва — масса, примерно соответствующая весу Солнца, — может затем превратиться в нейтронную звезду, сжавшись под действием собственной силы тяжести. Если же остаток достаточно велик, как минимум втрое превышает массу Солнца, то сжатие может оказаться настолько сильным, что бывшая звезда превратится в черную дыру.
    Так, по крайней мере, получалось по расчетам теоретиков. Но соответствует ли это действительности? И как можно обнаружить черные дыры?
    Это и попытался выяснить профессор Стивен Хокинг из Кембриджа в конце 60-х годов.
    Черные дыры, кажется, «засветились». Что происходит, когда огромное количество звездного вещества втягивается в черную дыру? Эту проблему Хокинг исследовал вместе со своим коллегой Роджером Пенроузом, ныне профессором Оксфорда. У них получилось, что вещество достигает точки сингулярности, где плотность становится бесконечной и все физические законы перестают действовать.
    Иными словами, происходит нечто прямо противоположное расширению Вселенной — своего рода Большой взрыв, только с обратным знаком. Так первичная точка, из которой родилась Вселенная, становится матерью всех дальнейших сингулярностей.
    Тогда же, 30 лет назад, в голову Хокинга пришла еще одна идея. Черные дыры, по его мнению, не совсем черные. Когда Хокинг применил для анализа квантовую механику, вышло, что черные дыры при определенных условиях должны испускать в окружающее пространство некие частицы. С ними они мало-помалу теряют свою энергию и, уменьшаясь в размерах, могут со временем взорваться.
    Теоретически радиацию Хокинга — так теперь называют подмеченное им явление — можно зафиксировать экспериментально. Этим сейчас и занимаются астрофизики многих стран.
    Первое важное свидетельство существования подобных объектов появилось в 1971 году, когда с помощью спутников в созвездии Лебедя был обнаружен источник рентгеновского излучения, названный Лебедем Х-1. Он обращался по орбите вокруг голубой сверхгигантской звезды, в 30 раз превышающей по массе Солнце.
    Вообще-то говоря, ничего особенного в обнаружении двойной звезды не было — на сегодняшний день таких объектов обнаружено во Вселенной уже несколько сотен. Из них порядка 150 двойных звездных систем испускают рентгеновское излучение. Почти во всех случаях оно вызывается горячим газом, попадающим на нейтронную звезду со звезды-" компаньона". Но в случае с Лебедем Х-1 наблюдения показали, что источник рентгеновского излучения должен иметь массу, вдесятеро большую, чем у Солнца. А это слишком много для нейтронной звезды. Тогда что черная дыра? «Природа Лебедя Х-1 представляется достаточно определенной, — сказал по этому поводу доктор Питер Стенфорд из Муллардской лаборатории космических исследований в Лондоне. — Суть явления заключается в том, что газ с видимой звезды»компаньонки" втягивается в исключительно сильное гравитационное поле, окружающее черную дыру, и нагревается до десятков миллионов градусов, испуская при этом рентгеновское излучение".
    Почему же при этом сама звезда не проваливается в черную дыру? По той же причине, по какой Луна не падает на Землю: два небесных тела удерживаются в равновесии в результате их орбитального движения друг вокруг друга.
    Вслед за первым открытием последовало другое. Стенфорд и его коллеги исследовали другой, еще более интригующий объект, получивший название Х-Персея. Здесь была обнаружена черная дыра, превышающая по массе наше Солнце в 40 раз.
    И пошло-поехало — открытия черных дыр посыпались как из рога изобилия. Скажем, одна такая «дыра» была обнаружена неподалеку от нас — в каких-нибудь 20 млн световых лет от нашей Солнечной системы. Конечно, подобное образование так и не удалось увидеть воочию. Однако наблюдатели обратили внимание, что в галактике М87 слишком уж возрастает яркость звездного света по направлению к центру. «Такое ощущение, что звезды там решили устроиться плотно, словно селедки в бочке, — сказал по этому поводу американский астроном Тодд Лауэр. — Это явно неспроста».
    В эту замечательную точку и был нацелен орбитальный телескоп «Хаббл». На полученных снимках ученые увидели нечто, напоминающее по конфигурации воронку мыльной воды, сливаемой в отверстие ванны. Только в небе кружилась не вода, а межзвездный газ.
    Спектрограф телескопа, специально предназначенный для оценки параметров смутных объектов, измерил длину волны излучения в тех частях газовой спирали, которые удаляются или, напротив, приближаются к нам. Разница в величинах позволила определить скорость вращения воронки. Она оказалась ошеломляющей — 1920 тыс. км/ч! Отсюда нетрудно оказалось вычислить и гравитационную мощность черной дыры. Масса этого объекта оказалась эквивалентна 3 млрд Солнц при практически одинаковых диаметрах.
    И эта находка — не единственная. Немногим позднее в нашей родной Галактике Млечный Путь была обнаружена еще одна дыра, правда, миниатюрнее первой. Она имеет массу «всего лишь» в 1,3 млн масс Солнца.
    Каждой галактике — по дыре? «Все свое имущество я еще не готов прозакладывать в споре, что черные дыры существуют в действительности, — заявил недавно на научной конференции Дуглас Ричстоун, астрофизик из Мичиганского университета, — но машину уже готов заложить. И поверьте, это очень хороший автомобиль».
    А между тем за Ричстоуном издавна ходила слава самого консервативного астрофизика Западного полушария. И что же тогда заставило его если не окончательно расстаться со своими сомнениями, то, по крайней мере, в значительной степени продвинуться по пути полного признания черных дыр? Открытия, сделанные примерно полгода назад.
    Наблюдения, сделанные с помощью космического телескопа «Хаббл» и двух мощных телескопов на Гавайях, привели ученых к выводу, что у каждой галактики, в том числе и у нашего Млечного Пути, есть своя черная дыра.
    Находится она в самом центре, и ее масса, скорее всего, пропорциональна массе самой галактики.
    Кроме того, ученые нашли, что существует четкая граница, окружающая кольцом черную дыру. Мчащийся вихрь вещества может по пути растерять какие-то частицы, но что попало уже за эту границу, назад не вырвется. Граница называется «горизонтом событий» — наверное, потому, что за ним уже никакие события не прослеживаются, как не видно предметов за обычным горизонтом.
    Эту границу обнаружила группа исследователей из Кембриджа, штат Массачусетс. Рамаш Нараян, глава группы, считает данное открытие неопровержимым доказательством черных дыр.
    А упоминавшийся уже нами скептик Ричстоун вместе со своими коллегами открыл недавно, что черные дыры есть практически во всех галактиках. На недавнем симпозиуме Американского астрономического общества, где Ричстоун решил рискнуть собственным автомобилем, распространялась также и книга «Фатальная привлекательность гравитации». Ее авторы — Митчелл Догельман из Колорадского университета и Мартин Риф из Кембриджа (Англия), пишут, что черные дыры являют собой окончательное торжество гравитации над всеми остальными силами природы. «Когда мы полностью разберемся в черных дырах, — утверждают исследователи, — мы поймем и происхождение Вселенной, и всю ее историю.» Открытие Ричстоуна и его коллег — серьезный шаг в данном направлении.
    Пожиратели светил. Сегодня ученым стало ясно, что черные дыры бывают по меньшей мере двух сортов — звездные и галактические.
    Звездные — поменьше; формируется такая дыра после того, как гигантская звезда, раз в 50 массивнее Солнца, исчерпает свое топливо и, сбросив оболочку, сожмется в шар диаметром 15-20 км. В большинстве случаев результатом такого коллапса становится образование плотной нейтронной звезды. Но иногда получается черная дыра, одиноко летящая в межзвездном пространстве и поглощающая все, что ни попадется на пути — газ, пыль, обломки астероидов и планет. Увидеть ее нельзя; ее можно только смоделировать на компьютере.
    Однако некоторые черные дыры звездного размера все же обнаруживают себя, поскольку, как уже говорилось, представляют собой часть двойной системы — «компаньонку» обычной звезды. И, видя, как со звезды слетает и исчезает невесть куда часть материи, астрономы начинают подозревать неладное.
    Недавно, например, исследователи обнаружили еще одну подобную пару. Оказалось, что некий спиралеобразный диск, значившийся под шифром В 404 CLJ, едва заметный в рентгеновском излучении, отсасывает из соседней звезды газ и прямо на глазах изумленных исследователей приканчивает ее.
    Галактические черные дыры — в миллионы и миллиарды раз массивнее звездных. Они скрываются в самом центре галактик. Это свидетели почти всей истории Вселенной.
    Три года назад телескоп «Хаббл» собрал неоспоримые свидетельства существования такой дыры в галактике М87. Газовый поток втягивался в воронку и закручивался уже на расстоянии 500 световых лет от роковой черты. Перед самым падением в дыру газ, словно агонизируя, выпускал струю электронов.
    Такая же картина предстала перед взором астрономов и в нашей собственной Галактике — в центре Млечного Пути, в двух галактиках созвездия Льва и в одной из созвездия Девы.
    Всего к настоящему времени обнаружено 11 галактических черных дыр, чья масса варьируется от 2 млн до 1 млрд солнечных масс. И чем массивнее, мощнее черная дыра, тем с большей скоростью мчатся в ее ненасытную пасть близлежащие звезды и прочие космические объекты.
    И Млечный Путь ведет в дыру? Как уже говорилось, Стивен Хокинг предположил, что наряду с огромными — галактическими и звездными — черными дырами могут существовать и маленькие. «Такие мини-дыры могли образоваться в турбулентных завихрениях исключительной плотности и давления в результате Большого взрыва, с которого началось существование нашей Вселенной. И таких крошечных дыр должно быть в пространстве — видимо-невидимо!» — утверждает теоретик.
    Предположение Хокинга пока еще остается гипотезой. Но шансы на то, что оно превратится в теорию, а потом и подтвердится на практике, повышаются с каждым днем — число обнаруженных черных дыр все увеличивается. Так, скажем, недавно германские астрономы пришли к выводу, что центральная часть нашей Галактики — Млечный Путь — представляет собой черную дыру.

<< назад || далее >>

 

ГРАВИТАЦИЯ
 

Ньютон и его предшественники
Специальная теория относительности
Теория относительности и гравитация
Относительность свободного падения
Тяготение во времени и пространстве



Рекомендуем прочитать

Венера родная сестра Земли. >>> Обнаруженная учеными вулканическая активность Венеры, по мнению самих ученых, вероятнее всего свидетельствует о сходстве с нашей планетой. Данное исследование проводилось группой американских ученых в Лаборатории реактивного движения  NASA с помощью космического аппарата «Венера – экспресс», который с весны 2006 года является искусственным спутником Венеры.

Гигантский вихрь на южном полюсе Нептуна >>> Исследования и наблюдения американских ученых – астрономов за планетой солнечной системы Нептун зарегистрировали скопление облаков у южного полюса этой планеты. По мнению ученых, это скопление облаков может свидетельствовать о существовании вихря, сильной мощности и масштабности в этом районе Нептуна.
 

 

/
Сайт по космосу. Дизайн soz/