Поиск - новости науки и техники

Чёрная дыра и доставка пиццы. Первая фотография есть – что дальше?

Аудиоверсия:

Не так давно были опубликованы первые данные о работе Event Horizon Telescope (EHT). Целая сеть огромных телескопов по всему миру подарила человечеству первую в истории фотографию чёрной дыры. И это, конечно, важно. Чуть позже учёные уточнили, что результат был вполне ожидаемым, даже запланированным.

А мы решили спросить у астрофизика и ведущего научного сотрудника института Штернберга Сергея Попова, а что же такое чёрная дыра? Выяснилось, что явление это не просто сложное, но и жизненно необходимое. Если мы собираемся продолжать пользоваться навигаторами и всерьез хотим, чтобы пиццу нам однажды начали доставлять дроны, то без изучения этого космического явления – никуда.

Сергей Попов:

В науке вообще и в астрофизике в частности бывают открытия неожиданные, а бывают открытия запланированные. И в данном случае это запланированный результат, немножко похожий там на, если угодно, на Бозон Хиггса или обнаружение гравитационных волн от сливающихся черных дыр. То есть люди долго шли к результату и действительно то, что мы увидели, соответствует тому, что ожидалось. Примерно так же, повторюсь, как в случае Бозона Хиггса или гравитационных волновых сигналов. Но все-таки очень важно, что соответствует, очень важно, что все предыдущие работы, усилия, они были в правильном русле. Ну и всегда, когда результат долго ждут – вот он должен быть, должен быть. И все уже несколько месяцев пребывали  в таком напряженном ожидании: что же они увидят, что же они увидели, почему они не показывают. Это всегда взывает такой вот дополнительный какой-то резонанс, эмоциональный отклик.

И это во многом причина того, почему результат все восприняли ну, так очень радостно, я бы сказал. Я думаю, что как таковые исследования черных дыр, они, конечно, относятся к фундаментальной науке. С другой стороны, бывают интересные такие немножко неожиданные предложения таких исследований, например, как мы сейчас ориентируемся в пространстве. То есть мы достаем навигатор. Навигатор для своей ориентации использует спутники. А как ориентируются спутники? Что вообще является основой нашей системы координат на сегодняшний день? Вот основой нашей систему координат являются квазары. То есть свермассивные черные дыры в центрах далеких галактик, которые наблюдаются как радиоисточники, как оптические источники. И это очень здорово. Их положение можно с высокой точностью наблюдать.

Таким образом, в принципе, вот такие фундаментальные астрономические исследования, проводившиеся в середине века, привели к тому, что мы получили совершенно новую, более точную систему ориентации. Сейчас детальный анализ детальное сравнение оптических положений квазаров и радиоположение квазаров, которыми, в первую очередь, я бы сказал, у нас в стране очень активно занимаются, например, в астрокосмическом центре физического института имени Лебедева, показывают, что там есть интересные расхождения, то есть радиоизлучения оптические немножко в разных местах генерируются. Это надо учитывать, если мы хотим лучше ориентироваться в пространстве. Что имеет, ну, в конце концов, вполне бытовые цели. То есть когда-то дрон будет влетать в к вам в форточку и приносить пиццу. Чтобы он влетел именно в вашу форточку, а в не в соседнюю, нужна, грубо говоря, хорошая базовая система координат. Сейчас она основана на черных дырах. Все вот эти детали связаны как раз с  астрофизикой струйных истечений.

То есть нам нужно хорошо понимать, как это работает. И, ну, во-вторых, это, конечно, некоторое преувеличение, но действительно все вот системы автоматической доставки и беспилотных устройств, которые разрабатываются и которые уже начинают кое-где активно применяться, они, как ни странно, тоже связаны с  исследованием черных дыр. …такой вот более популярный с точки зрения черные дыры – это в первую очередь астрофизические объекты, которые обладают несколькими особенностями. Они очень компактны, то есть они самые маленькие для данной массы, они самые массивные для данного размера, и они не показывают, не демонстрируют свойств поверхности. То ест все, что вы кидаете туда, туда попадает. Никакого всплеска, особого звука вы не слышите. Ну, может быть, будет гравитационный волновой сигнал. Но современными устройствами это нужно, чтобы одна черная дыра падала в другую черную дыру.

00.04.06 И соответственно это такая некая область пространства. Вокруг нее можно летать. Ну, то есть в данном случае мы видим, как вещество крутится вокруг. И вещество, попавшее в черную дыру, в черной дыре остается. То есть самая консервативная точка зрения состоит в том, что это не портал куда-то, а вот оно все здесь есть. Просто объект такой особенный: то, что туда попало, наружу само по себе не вылезает. Вот как бы и все. И повторюсь: границы черной дыры – это вот такая особая поверхность в том смысле, что это не обычная поверхность, твердая, жидкая, газообразная, еще какая-то. А это такая область, поверхность в пространстве времени, которая проходима в одну сторону. Существенно, что теорий, моделей для черных дыр очень много. Люди в течение многих десятков лет пытаются строить разнообразные теории гравитации, наример.

И в разных моделях очень по-разному будут описываться свойства черных дыр. И проблема, я б сказал, состоит в том, что у нас недостаточно наблюдений для того, чтобы эффективно выбирать что-то из этих теорий, говорить: вот эти точечные не подходят, а с этими мы еще поработаем. И мне как астрофизику не надо ничего придерживаться относительно того, что происходит внутри черной дыры. Для меня как астрофизика важно, что то, что туда попадает, назад не вылетает, и свойств поверхности нет. И поэтому я, к счастью, могу условно стоять в стороне и с некоторым изумлением наблюдать за работой теоретиков, которые пытаются разнообразным способом описать, что происходит внутри черных дыр. Но повторюсь: действительно моделей много, и сказать, какая из них лучше, нельзя. Снаружи  мы все хорошо описываем общей теорией относительности, прекрасно понимая при этом, что нужно пытаться идти дальше, это не последнее  слово в теории об гравитации.

Но наблюдения нам пока не позволяют делать выбор. И поэтому как раз очень важно искать способы проверить предсказания разных теорий. И  наблюдения так называемой тени черной дыры потенциально является одним из таких способов.

Нет комментариев