# Джанна Левин: «Черные дыры — это самые яркие маяки во Вселенной»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=CZpuxM1NR2A
Канал: StarTalk
Опубликовано: 27.07.2023

---

Нил Деграсс Тайсон, Джанна Левин и Дженни Грин обсудили механизмы формирования сверхмассивных черных дыр на шоу StarTalk Live в театре Keswick. Участники дискуссии разобрали процесс испарения материи, теорию «темных звезд» и использование James Webb Space Telescope для поиска объектов в ранней Вселенной.

## 🌌 Природа черных дыр и космические джеты
[[JUMP:02:55]]

Астрофизики получили изображения плазменных струй, которые соединяются непосредственно с горизонтом событий [03:15]. Джанна Левин называет черные дыры самыми яркими маяками во Вселенной. Они извлекают колоссальную энергию из окружающего вещества и формируют джеты длиной в миллион световых лет [03:28].

Черная дыра представляет собой объект с огромной массой, сосредоточенной в малом объеме [04:23]. Ее гравитация настолько сильна, что даже свет не может покинуть пределы этой области. Границу, за которой скорость убегания превышает скорость света, называют горизонтом событий [05:41].

Джанна Левин выделяет следующие свойства этих объектов:

*   Они не являются твердыми телами, это регионы искривленного пространства-времени [08:04].
*   Горизонт событий служит археологической записью коллапса звезды [07:13].
*   Любая материя внутри горизонта обязана продолжать падение к центру [07:39].

## 📜 История открытия: от «темных звезд» до Эйнштейна
[[JUMP:09:00]]

Джон Мичелл в конце 1700-х годов первым предположил существование «темных звезд» [11:06]. Он считал, что свет массивного объекта может возвращаться назад под действием гравитации. Альберт Эйнштейн опубликовал математическое описание искривленного пространства-времени в 1915 году [16:33].

Карл Шварцшильд развил идеи Альберта Эйнштейна, находясь на фронте Первой мировой войны [16:06]. Он рассчитал метрику пространства вокруг точечной массы. Джон Уилер в 1967 году ввел в обиход термин «черная дыра» во время лекции в Колумбийском университете [29:52].

Альберт Эйнштейн долгое время отрицал физическую реальность этих объектов [17:36]. Он полагал, что природа защитит пространство от формирования сингулярностей. Первые косвенные доказательства существования черных дыр ученые получили только в 1970-х годах при обнаружении источника Лебедь X-1 (Cygnus X1) [21:39].

## 🔭 Сверхмассивные объекты и охота за «младенцами»
[[JUMP:31:07]]

Сверхмассивные черные дыры достигают массы от миллиона до миллиардов Солнц [31:30]. Объект в центре Млечного Пути тяжелее Солнца в 4 миллиона раз [38:51]. Его диаметр составляет менее 20 диаметров Солнца, что делает обнаружение крайне сложной задачей [39:04].

Для визуализации таких объектов используется Event Horizon Telescope [42:56]. Это глобальная сеть телескопов, создающая виртуальную антенну размером с Землю [43:22]. В проекте задействовано около 300 ученых из разных стран [43:49].

Дженни Грин выделила ключевые факты о масштабах:

*   Масса черной дыры в галактике M87 составляет 6,5 миллиарда солнечных масс [32:10].
*   Сверхмассивные объекты находятся в центрах почти всех крупных галактик [40:42].
*   James Webb Space Telescope находит «черные дыры-младенцы» в ранней Вселенной [49:52].

Астрофизики используют гравитационное линзирование скопления Пандоры для усиления сигнала [51:30]. Массивная темная материя действует как природная линза, позволяя видеть объекты возрастом 500 миллионов лет после Большого взрыва [53:52].

## 🍝 Спагеттификация и внутреннее устройство
[[JUMP:1:00:00]]

Приливные силы черной дыры растягивают падающий объект, преодолевая связи между молекулами [1:06:43]. Нил Деграсс Тайсон описывает процесс деления тела на части до уровня атомов. Этот эффект называют спагеттификацией [1:09:07].

Внутри черной дыры происходят необычные оптические явления:

*   Свет может вращаться по орбите, позволяя наблюдателю видеть затылок собственного тела [1:09:59].
*   Падающий человек видит всю будущую историю Галактики из-за ускорения времени [1:10:51].
*   Сингулярность становится для наблюдателя не точкой в пространстве, а моментом в будущем [1:18:28].

## 🧮 Квантовая гравитация и испарение
[[JUMP:25:13]]

Стивен Хокинг доказал, что черные дыры могут терять массу через квантовые процессы [28:20]. Вакуум постоянно рождает пары виртуальных частиц. Если одна частица падает за горизонт, а вторая улетает, черная дыра «испаряется» [28:34].

Сингулярность указывает на предел применимости общей относительности [1:12:48]. Для описания центра черной дыры физикам требуется теория квантовой гравитации [1:13:15]. Джанна Левин предполагает, что черные дыры могут быть сотканы из квантовых кротовых нор [1:15:01].

Существует гипотеза, что наша Вселенная сама находится внутри черной дыры [1:16:11]. Математически космологический горизонт событий и горизонт черной дыры имеют схожие свойства. Однако Джанна Левин отмечает, что внутри черной дыры сингулярность неизбежна во времени, тогда как в расширяющейся Вселенной это не так [1:17:43].