Читать «Журнал «Компьютерра» № 25-26 от 11 июля 2006 года (645 и 646 номер)» онлайн - страница 11

Магнитный тормоз

Публику давно пугают черными дырами с гигантской силой гравитационного притяжения, которой не может противиться даже свет. Считается, что эти образования могут захватить и поглотить без остатка любой объект, подошедший к ним слишком близко. Однако все не так просто, как кажется. Одного гравитационного поля, каким бы сильным оно ни было, для этого недостаточно. Если объект имел некоторую угловую скорость относительно черной дыры (а точно в ее центр надо еще попасть), то он будет вращаться вокруг нее вечно, как Луна вращается вокруг Земли.

Но наблюдения свидетельствуют, что материя черными дырами и другими массивными и компактными объектами вроде нейтронных звезд и бурых карликов все-таки поглощается. И в этом загадочном процессе помимо гравитации, очевидно, должны участвовать и другие физические процессы, которые позволяют как-то затормозить вращение вещества вокруг черной дыры.

На сей счет было несколько гипотез и грубых моделей, и вот, наконец, одна из них нашла пока косвенное, но все же вполне убедительное подтверждение. Оказывается, вовсе не вся материя поглощается черной дырой, а некоторая ее часть уносится в открытый космос в виде «ветра», который забирает с собой энергию вращения вещества вокруг черной дыры. И в этом процессе важную роль играет магнитное поле.

Команда астрофизиков, координируемая из Мичиганского университета, проанализировала данные, накопленные орбитальной рентгеновской обсерваторией Чандра. Спутник наблюдал за двойной системой GRO J1655-40, которая расположена в нашей галактике всего в десяти тысячах световых лет от Земли. Эта двойная система состоит из черной дыры в семь раз массивнее Солнца и вращающейся вокруг нее обычной звезды, масса которой приблизительно вдвое больше солнечной. Черная дыра притягивает вещество из звезды, которое сжимается в тонкий газовый диск, вращающийся вокруг дыры подобно кольцам Сатурна. Этот диск разогревается до пятнадцати миллионов градусов и излучает в рентгеновском диапазоне.

Характерное голубое смещение на рентгеновских спектрах диска свидетельствует, что некоторая его часть удаляется от черной дыры по направлению к Земле. Этот «ветер», способный преодолеть притяжение черной дыры, в принципе, может возникнуть из-за перегрева вещества диска, давления теплового излучения, действия магнитного поля или сложной комбинации всех этих трех процессов. Однако для первых двух из них температура диска явно недостаточна, и только магнитное поле в этой двойной системе может служить причиной возникновения наблюдаемого феномена. «Ветер» снижает скорость вращения диска и дает возможность черной дыре постепенно «съедать» оставшееся в нем вещество.

К сожалению, пока имеющиеся у ученых модели не способны как следует объяснить наблюдаемые рентгеновские спектры. И астрофизики с воодушевлением взялись за разработку более подробной теории. Благо теперь уже нет сомнений, что падение вещества на черную дыру — это гравитационно-магнитный процесс. — Г.А.