Черная дыра существует?

Хотя черную дыру нельзя увидеть в принципе, физики не перестают удивлять публику своими открытиями в области изучения этих объектов. На рисунке – результат компьютерного моделирования механизма поглощения вещества черной дырой.
Фото physics.bdu.ac.il

В декабре прошлого года группа немецких физиков из Института внеземной физики имени Макса Планка сделала сенсационное заявление: ими получены лучшие на данный момент экспериментальные доказательства того, что в центре нашей Галактики находится черная дыра. Группа эта весьма известная, уважаемая, и, по словам ее руководителя Рейнхарда Гензеля, это заявление – самый важный итог их 16-летнего исследования.

Все эти 16 лет они наблюдали за движением нескольких десятков звезд вблизи центра Галактики, находящегося на расстоянии 27 тыс. световых лет от Солнца. По их расчетам, получается, что в этом месте находится сверхмассивное тело в четыре миллиона солнечных масс. Как утверждает профессор Гензель, орбиты этих звезд говорят о том, что расположенная в центре концентрация массы, «вне всякого сомнения, является черной дырой».

Если это так, то это действительно сенсация.

Черные дыры, существование которых вытекает из Общей теории относительности, согласно сегодняшним взглядам, составляют ядро каждой галактики во Вселенной. Несколько лет назад было объявлено, что черная дыра есть и в Млечном Пути. Считается, что черные дыры и создали все галактические системы, поскольку их гравитационное притяжение создает условия для образования звезд. Написана масса и чисто научной, и чисто популярной литературы на эту тему, разработаны ошеломительные теории по физике черных дыр, найдено огромное количество кандидатов на титул черной дыры, о них знает «каждый ребенок», чуть не каждый месяц мы узнаем о них что-нибудь новенькое... Однако есть закавыка – до сих пор никто не доказал, что черные дыры существуют на самом деле.

Директор Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга МГУ, член-корреспондент РАН Анатолий Черепащук к заявлению немецкой группы отнесся с некоторым сомнением.

«Действительно, наблюдая за орбитами звезд, вращающихся вокруг сверхмассивного тела, можно найти указания на то, что это на самом деле черная дыра, – пояснил он в беседе с корреспондентом «НГ». – В таком случае со временем эллипсы их орбит должны определенным образом поворачиваться. Задача крайне сложная, и если группе Гензеля удалось найти такие указания, то это действительно огромное достижение. Но в любом случае это лишь указания, а не доказательства. Существуют теории, отрицающие существование черных дыр, но приводящие к таким же переменам орбит».

Анатолий Черепащук отметил, что, наблюдая за орбитами, черную дыру вычислить нельзя. «Чтобы доказать, что тело, находящееся в центре нашей Галактики, представляет собой черную дыру, нужно сделать две вещи – во-первых, экспериментально показать, что радиус этого тела равен так называемому гравитационному радиусу для черной дыры данной массы (а для черного тела в четыре миллиона солнечных масс он равен примерно семи солнечным радиусам), и, во-вторых, доказать, что это тело не имеет твердой поверхности, а вместо нее – горизонт событий», – подчеркнул он.

По словам Черепащука, обе эти задачи в принципе выполнимы, и лет через 20, как он надеется, ученые смогут точно сказать, черная это дыра или нет.

С размерами тела проще. Существует методика, так называемая интерферометрия со сверхдлинной базой, которая позволяет это сделать, и с ее помощью американцами уже проведены измерения. Пока удалось доказать, что размеры центрального тела близки к гравитационному радиусу и не превышают его более чем в два раза – на более точные результаты современная техника пока не способна.

Однако, если будет показано, что размер тела равен гравитационному радиусу, останется самое сложное – нужно будет ответить на второй вопрос, с поверхностью. Для этого потребуются еще более экзотические космические радиотелескопы. Анатолий Черепащук надеется, что через два десятилетия аппаратура, которую сегодня разрабатывает для этой цели академик Николай Кардашев, заработает и мы наконец-то узнаем, что же там такое сверхмассивное находится в центре нашей Галактики.