Белые дыры Вселенной

Если попросить любого нашего современника назвать самые загадочные космические объекты, он наверняка вспомнит пресловутые черные дыры. Все о них что-то слышали, многие убеждены в их существовании, но практически никто не знает в точности, что это такое.

Однако человеческому разуму свойственно искать - и находить - каждому явлению его противоположность. Исходя из этого, если где-то в безграничном космосе существуют черные дыры, значит, должны быть и дыры белые.

Чтобы понять, что такое белая дыра, давайте вспомним то немногое, что нам известно об их противоположностях - дырах черных.

То, что мы с вами называем космосом, или Вселенной, для ученых является пространственно-временным континуумом, имеющим четыре измерения: три пространственных и одно временное.

Так вот, черная дыра - это область пространственно-временного континуума, обладающая невероятно сильным гравитационным притяжением. Ни один физический объект, даже самый быстрый во Вселенной - свет, скорость которого в вакууме равна 299 793 км/сек., оказавшись поблизости от черной дыры, не сможет покинуть ее. Никогда. Ни при каких обстоятельствах.

Черная дыра поглощает все и вся. Черная дыра самым жестоким образом «скручивает» окружающее пространство. Что же касается времени, то оно, с точки зрения стороннего наблюдателя, в черной дыре останавливается вообще либо начинает течь в обратную сторону.

Таково, в самых общих и упрощенных чертах, современное представление о черных дырах. Сформировано оно было около ста лет назад немецким астрофизиком Карлом Шварцшильдом, который вывел возможность существования этих мрачных космических объектов из общей теории относительности Эйнштейна.

Однако и задолго до Шварцшильда некоторые ученые задавались вопросом о существовании в космосе огромных и массивных «невидимых звезд». В конце XVIII века английский математик и астроном Джон Мичелл и независимо от него французский математик и астроном Пьер-Симон Лаплас, проделав соответствующие расчеты, установили, что очень большое по размеру и массе небесное тело может «не отпускать» от себя объекты, чья скорость меньше или даже равна световой.

Речь здесь идет о скорости, которую мы называем второй космической: это скорость, которую необходимо иметь, скажем, космическому кораблю, чтобы не просто оторваться от планеты и стать ее спутником на круговой орбите, а улететь прочь в бескрайние космические просторы. К слову, для Земли вторая космическая скорость равна «всего лишь» 11,2 км/сек.

А вот если бы, по расчетам Лапласа, наша Земля, сохраняя свою плотность, «разбухла» до размера в 250 солнечных диаметров, то ее масса и соответственно гравитация возросли бы настолько, что улететь с нее сделалось бы совершенно невозможно.

Но лишь Шварцшильд догадался, что превращение в черную дыру зависит не от массы или радиуса объекта как таковых, а от их определенного соотношения. Черные дыры, оказывается, могут быть не только огромными, величиной с орбиту Земли, и массивными, в тысячи Солнц, но и микроскопическими.

Чудовищной гравитацией может обладать и объект величиной в несколько миллиметров и меньше - если у него достаточная масса и, соответственно, плотность. Скажем, если нашу Землю, все ее шесть на десять в двадцать четвертой степени килограммов сжать до размеров шарика в один сантиметр, то она превратится в черную дыру и начнет «засасывать» в себя окружающие объекты.

К счастью, в природе нет сил, способных проделать такое с нашей планетой. И технологии человечества, с учетом самых мощных ускорителей заряженных частиц, пока далеки от подобного «совершенства». Так что мы с вами можем жить спокойно - по крайней мере в этом смысле.

Кроме того, само существование микроскопических черных дыр пока известно лишь теоретически. Некоторые астрофизики, в том числе всемирно известный Стивен Хокинг, полагают, что определенное количество малых черных дыр появилось на свет в результате Большого взрыва. Но за прошедшие с тех пор 15 миллиардов лет они бесследно исчезли; можно сказать, испарились.

А вот существование больших черных дыр многие ученые считают доказанным. Разработаны и способы их обнаружения в глубинах Вселенной.

Если в какой-нибудь галактике звезды вращаются вокруг некоего центра, в котором вроде бы ничего нет, - этим центром может быть черная дыра.

Если из какой-то пустынной части космоса непрерывно идет рентгеновское излучение с весьма своеобразными характеристиками - не исключено, что там спряталась она - черная дыра.

А иногда две массивные черные дыры сливаются вместе. В результате такого «космического брака» за считанные часы выделяется такое количество энергии, какое нашему Солнцу не излучить и за 500 миллиардов лет. Эта энергия распространяется во Вселенной в виде гравитационных волн, и ученые уже практически научились их улавливать.

Астрофизики определили предполагаемое наличие черных дыр в 50 галактиках. Считается, что одна такая дыра находится и в центре нашей Галактики - Млечного пути. Астрофизики даже с неплохой точностью (плюс-минус 10%) вычислили ее массу - 2,5 миллиона солнечных масс.

А вот что такое эти черные дыры, скручивающие пространство и пожирающие время, и зачем они нужны космосу, до сих пор никому не известно.

Впрочем, писатели-фантасты давно дали ответ на этот вопрос: черные дыры - это туннели в другие миры. Или в другое время. Своего рода звездные врата. Значит, можно использовать их для внепространственных и вневременных путешествий.

Вот тут-то, по идее, и должны появиться кроме черных дыр - дыры белые.

Просто так в иную Вселенную, в иной пространственно-временной континуум попасть невозможно. Но если фантасты правы, то черные дыры - это действительно туннели, соединяющие различные Вселенные... или различные времена одной и той же Вселенной.

Для предполагаемых путешествий туда маленькие черные дыры, по понятным причинам, не годятся. Если космический корабль «засосет» в миллиметровую черную дыру, все его содержимое рассыплется в микроскопическую пыль. Что вряд ли понравится космонавтам... или, в данном случае «дыронавтам».

А вот если черная дыра достаточно велика по массе и по размерам, ее плотность может быть вполне приемлемой... скажем, на уровне плотности воды.

Почему бы в этом случае специально оборудованному кораблю и не просочиться сквозь такую дыру и не выйти наружу «где-то там»? Войти через черную дыру и выйти через белую? Конечно же, «дыронавты», скорее всего, не смогут вернуться домой, но это уже дело десятое.

Если размышления о судьбе «дыронавтов» относятся пока к области фантастики, то вопрос о существовании белых дыр вот уже десятилетия волнует ученых.

По логике вещей, белая дыра - полная противоположность дыре черной. Вместо воплощения мрака - сияние космической белизны. Неосторожно приблизившись к черной дыре, в нее обязательно свалишься: белая дыра, наоборот, оттолкнет от себя на безопасное расстояние. Черная дыра поглощает любую материю: белая дыра - испускает. Черная дыра подобна темному провалу в пространстве, тяжелому свинцовому грузу на тонкой резиновой «простыне» пространства. Белая дыра - это ослепительная горная вершина.

И наконец, если верна гипотеза звездных врат, черные дыры являются входом, а белые - выходом. Причем движение через эти врата строго и однозначно одностороннее. Через тьму - к свету.

Однако гипотеза о существовании белых дыр так и осталась бы фантастикой, если бы не поразительное открытие израильских ученых в 2006 году.

В южной части небесной сферы, по соседству с созвездиями Журавля и Тукана, расположено длинное, но тусклое и малопримечательное созвездие Индеец.

Точнее сказать, оно было малопримечательным до тех пор, пока Алон Реттер и Шломо Хеллер из Тель-Авива не заявили, что объект (гамма-вспышка) GRB 060614 в Индейце - не что иное как белая дыра.

Объект расположен на расстоянии 1,6 миллиона световых лет от Земли. Соответственно, 1,6 миллиона лет назад в созвездии Индеец произошло нечто, создавшее необычайно мощный поток гамма-излучения с очень необычными характеристиками.

14 июня 2006 года это излучение достигло Земли и было зафиксировано практически всеми обсерваториями мира. Астрономы ждали из этого района скорого появления сверхновой - ведь, по существующим теориям, это должно было произойти после подобной вспышки. Однако ничего подобного не произошло.

Что, по-видимому, и натолкнуло израильских ученых на мысль: GRB 060614 - открывшийся в нашу Вселенную «портал» из другого пространственно-временного континуума. Где-то в другом пространстве или другом времени черная дыра «проглотила» достаточно материи, и в нашем пространстве-времени возникла белая дыра, выбросившая к нам огромное количество энергии и вещества «оттуда». Что это за вещество и нет ли в нем объектов искусственного происхождения, мы узнаем несколько позже.

Пока до нас добрались лишь самые быстрые «посланцы» GRB 060614 - гамма-излучение, в том числе свет. Любое вещество имеет скорость значительно меньшую, чем световая. Не говоря уже о том, что по пути к Солнечной системе потенциальным пришельцам предстоит столкнуться с множеством «дорожных препятствий». И все же - может быть, когда-нибудь...

Белая дыра, в отличие от дыры черной, не является долгоживущим объектом. Сделав свое дело, выплеснув в другую Вселенную все, что попало к тому времени в черную дыру и накопилось между «звездных врат», она быстро распадается. Реттер и Хеллер, усмотрев в распаде белой дыры некую аналогию с Большим взрывом, породившим Вселенную, назвали это событие Малым взрывом.

Возможно, именно из-за малого времени жизни мы пока не наблюдали в космосе других белых дыр. Или из-за того, что принимали их распад за вспышки сверхновых... Сегодня само существование белых дыр является лишь предположением.

Однако, что касается вспышки в созвездии Индейца, это предположение является единственным, которое полностью объясняет все его аномальные характеристики и загадочные особенности.

Ольга СТРОГОВА