Солнце силой своего притяжения удерживает на орбитах все планеты, астероиды и кометы. Но и от Земли, и от Солнца всё-таки можно улететь в космическое пространство. Современные космические ракеты способны развивать такие скорости, при которых установленные на них космические аппараты долетают до Луны и планет Солнечной системы.
Какой же должна быть скорость «убегания» от Земли? Чуть более 11 километров в секунду. Такая скорость имеет специальное название — «вторая космическая скорость». Возможно, ты слышал и о первой космической скорости, которая необходима космическому аппарату, чтобы он стал искусственным спутником Земли. Первая космическая скорость примерно на 3 км/с меньше, чем вторая. Чем сильнее притяжение небесного тела, тем больше скорость «убегания». От Солнца «убежать» значительно труднее, чем от Земли.
Ты знаешь, что автомобиль едет быстрее бегущего человека, самолёт летит быстрее автомобиля, а космическая ракета — во много раз быстрее любого самолёта. Но самый быстрый — это луч света. Поэтому лучи света без труда покидают такие огромные и тяжёлые небесные тела, как Солнце и звёзды.
Чёрная дыра, в отличие от любых планет и звёзд, имеет чудовищно большую силу притяжения и способна удержать в своих цепких объятиях даже лучи света! Вот почему она невидимка. Она не может светить, как, например, Солнце или другие звёзды, которые сами излучают свет и потому называются самосветящимися. Чтобы «убежать» от чёрной дыры, нужно иметь скорость большую, чем скорость света, но это просто невозможно, потому что скорость света — самая большая скорость в природе.
Итак, задолго до того, как за дело взялись астрономы-наблюдатели, чёрные дыры уже «появились» в написанных на бумаге формулах. Но астрономов, занятых своей работой, это, похоже, не очень заинтересовало. До начала поиска чёрных дыр оставалось ещё немало десятилетий. А сейчас уже есть множество научных сообщений о чёрных дырах, статей и даже книг. Кое-что о чёрных дырах предстоит узнать и тебе.
Сначала чуть-чуть пофантазируем. Ты уже знаешь, от чего зависит скорость «убегания». Помнишь, мы говорили о второй космической скорости для нашей Земли, которая немного больше 11 км/с? Если бы размер земного шара был в два раза меньше, то, как показывают вычисления, вторая космическая скорость стала бы в четыре раза больше. Будем мысленно продолжать уменьшать Землю и тем самым увеличивать скорость «убегания».
Представь себе сказочного великана, который так увлёкся, что сжал Землю почти до размеров спичечной коробочки. Знаешь, что тогда произошло бы? Земля превратилась бы в чёрную дыру, так как даже лучи света не могли бы оторваться от этого крошечного тяжёлого предмета!
Если бы великан захотел превратить Солнце в чёрную дыру, ему пришлось бы сжать огромное Солнце в небольшой шар — размером «всего лишь» несколько километров…
Великан мог бы изготавливать чёрные дыры и другим способом, складывая в разных частях Вселенной множество проживших свою жизнь звёзд, планет и другого космического материала. В результате у него могли бы получиться чёрные дыры, причём очень-очень тяжёлые.
Ты, конечно, понимаешь, что придумать можно любого великана и его фантастические проделки. А что же происходит на самом деле? Как во Вселенной рождаются чёрные дыры?
Поговорим об этом подробнее.
Звёздные чёрные дыры — умирающие звёзды
Любуясь красотой звёздного неба, думаешь, что оно, наверное, было таким всегда. Люди, жившие тысячи лет назад, действительно видели эти же звёзды и созвездия. Однако, например, 100 тысяч лет назад созвездия выглядели иначе, а ещё раньше они были совсем другими. Но для нашей Вселенной, существующей миллиарды лет, сотня тысяч лет — лишь краткий миг. Возраст Земли — четыре с половиной миллиарда лет, возраст Солнца — пять миллиардов лет. Есть много звёзд, которые моложе или старше Солнца. Есть много планет во Вселенной, которые намного моложе или старше Земли.