Чудовища доктора Эйнштейна - [75]
Квазар у нас под боком
Черные дыры – это эволюционные тупики. Для массивной звезды это итог существования: больше никакая энергия не вырабатывается – и гравитация побеждает. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик являются глубочайшими гравитационными колодцами в космосе. Они неуклонно растут и не могут голодать вечно. Мы заняли лучшие места в театре, где наблюдаем за эволюцией ближайшей массивной черной дыры – она находится в нашей собственной Галактике. Можно ли заглянуть в тот момент прошлого, когда Млечный Путь впервые засиял, и предсказать, когда он снова ярко засияет в будущем?
Лучший показатель активности – рентгеновское излучение, поскольку оно проходит сквозь газ и пыль диска Галактики, тогда как оптическое излучение поглощается и рассеивается. В течение 20 лет наблюдений через рентгеновские телескопы объект Стрелец А* по большей части вел себя очень спокойно. Каждые несколько месяцев происходят вспышки, менее чем на час делающие его в 5–10 раз ярче[385].
Однако это лишь 20 лет наблюдений. Изменения питания черной дыры заметны только в масштабах времени, превышающих человеческую жизнь. Объединенные данные четырех спутников зарегистрировали рентгеновское «эхо» большой вспышки, произошедшей 300 лет назад. В тот момент Стрелец А* стал в миллион раз ярче, затем излучение отразилось от молекулярного облака, находящегося в нескольких сотнях световых лет от черной дыры, и пришло на Землю. Первоначальное излучение по большей части достигло Земли в начале XVIII в., когда не существовало рентгеновских телескопов для наблюдения за ним. Само событие произошло 27 000 лет назад, когда наши древние предки достигли северной Азии, впервые покинув Африку[386]. В столь ярком событии, по всей видимости, участвовала черная дыра, поглотившая звезду.
Что можно сказать о еще больших масштабах времени? Можем ли мы узнать, что делала дремлющая ныне черная дыра в центре нашей Галактики миллионы лет назад? Да, и это решает проблему, связанную с балансом вещества Млечного Пути. Наша Галактика весит в триллион раз больше Солнца. Около 85 % этой массы составляет темная материя – невидимая и таинственная субстанция, удерживающая все галактики вместе. На долю нормальной материи остается около 150 млрд солнечных масс. Когда астрономы сложили массу всех звезд, газа и пыли, то насчитали лишь половину этого количества. Потерянную материю они обнаружили с помощью рентгеновского телескопа – в форме горячего плотного тумана, пронизывающего Галактику. Они увидели «пузырь» малой плотности, выдающийся из центра Галактики на две трети расстояния до Земли. Они вычислили энергию, необходимую для опорожнения такого большого пузыря, и сделали вывод, что галактика Млечный Путь должна была в прошлом пройти фазу квазара[387]. Ударная волна движется со скоростью 3,2 млн км/ч и достигнет нас примерно через 3 млн лет, так что для паники нет причин. Если отмотать назад 20 000 световых лет, мы поймем, что фаза квазара началась 6 млн назад, когда по Земле бродили ранние гоминиды. Хронология подтверждается наличием звезд возрастом 6 млн лет возле центра Галактики, вероятно, образовавшихся из вещества, падающего в черную дыру в течение еще более ранней фазы питания. Черная дыра Млечного Пути активно питалась 6 млн лет назад, затем извергла так много энергии и газа, что осталась без пищи и впала в спячку.
Что уготовило центру Галактики будущее? Сейчас он очень спокоен, но это не навсегда. Можно ожидать, что квазар у нас под боком зажигается каждые несколько сотен миллионов лет. Есть признаки того, что центр Галактики готовится к очередной активной фазе. Рентгеновские наблюдения принесли свидетельства наличия сонма из 20 000 черных дыр и нейтронных звезд в пределах трех световых лет от Стрельца А*[388]. Это самая высокая концентрация остатков коллапсировавших звезд во всей Галактике. Они перемещаются к центру в течение нескольких миллиардов лет. Если вы наполните горшок одинаковыми шариками из черного мрамора и из дерева и встряхнете его, то мраморные шарики переместятся на дно, потому что они тяжелее. Аналогичным образом гравитационные взаимодействия заставляют черные дыры стягиваться ближе к центру, в отличие от более многочисленных нормальных звезд.
Однако шансы того, что мы станем свидетелями возвращения активности квазара, чрезвычайно малы. Черная дыра в центре такой галактики, как Млечный Путь, имеет шанс стать ярче в миллиард раз в течение лишь 1 % оставшегося срока жизни Солнца 5 млрд лет[389]. В последний раз Млечный Путь был квазаром, когда шимпанзе и люди разошлись на эволюционном древе. Следующий раз, вероятно, произойдет через десятки миллионов лет в будущем.
Если наш биологический вид еще будет существовать, что он увидит? Воочию – ничего. Между нами и Стрельцом А* так много пыли, что почти весь видимый свет будет блокирован. Радиоджеты, невидимые для человеческого глаза, пересекут небо под прямым углом к Млечному Пути. Будет и высокоэнергетическое излучение, которое вызовет увеличение уровня мутаций. Если мы не спрячемся в стационарных убежищах, наша ДНК станет неуклонно разрушаться. Зато, если мы сумеем подняться на 100 световых лет над диском Галактики, то получим великолепный вид на сияющую черную дыру с ярким, как полная луна, аккреционным диском.
