слабонервных прошу отойти от голубых экранов

«Что, если внутри Солнца – черная дыра?», - исследование с дерзким названием, вышедшее в 2024 году, рассматривало эту возможность чисто гипотетически, и пришло к выводу, что это многое бы объясняло. Звезды с черной дырой в центре назвали «звездами Хокинга», - впервые предположение, что внутри Солнца может быть дыра, высказал еще Стивен Хокинг.

А сейчас вышло новое исследование, развивающее теорию о том, как черные дыры вызревают внутри звезд. О нем на Рhys.org рассказал один из авторов, астрофизик Чандрачур Чакраборти.

Считается, что черные дыры звездной массы рождаются при взрыве сверхновых, самых массивных звезд, в десятки и сотни раз тяжелее Солнца. Но исследования гравитационных волн указывают на существование черных дыр с массой как у Солнца или даже легче, — гораздо более легких, чем те, которые обычно образуются при взрывах звезд. Откуда же берутся столь мелкие черные дырочки?

Согласно популярной сейчас теории, в черных дырах спрятана «темная материя» - масса, которая формирует галактики и их скопления своей гравитацией, но ускользает от обнаружения. Авторы исследования считают, что темная материя может медленно накапливаться внутри звезд, в итоге провоцируя «тихий коллапс» - процесс, приводящий к образованию крошечной черной дыры в центре звезды. Новорожденная черная дыра начинает расти, питаясь окружающей материей, - а что будет с ней дальше, зависит от типа и скорости вращения звезды.

Звезда массой с Солнце в процессе своей эволюции сначала раздувается до красного гиганта, а потом отбрасывает оболочку, превращаясь в белого карлика – тусклую звезду с массой немного меньше Солнца, а размером с Землю. Во Вселенной таких звезд от 3 до 10% - точно подсчитать трудно, они тусклые. Белый карлик может прожить хоть триллион лет, но надо вертеться, - а если карлик вращается медленно, черная дыра в его сердце разрастается, в итоге поглощая всю звезду и превращая ее в черную дыру малой массы.

Если белый карлик вращается быстро, рост черной дыры резко замедляется, и она становится своего рода паразитом: тихо подъедает своего карлика, очень-очень медленно, - он может миллиарды лет жить с дырой внутри, почти ничем внешне себя не выдавая. Но самое интересное (вот только непонятное) с белым карликом происходит, если скорость его вращения не слишком быстрая и не слишком медленная, - тогда, пишет Чакраборти, вместо звезды образуется «голая сингулярность — голая черная дыра, которая не скрыта за горизонтом событий. Эти объекты бросают вызов нашему пониманию физики и могут раскрыть внутреннюю работу самой гравитации».

Черные дыры могут разъедать изнутри и нейтронные звезды. Эти объекты даже плотнее белых карликов — чайная ложка их материи весит миллиард тонн. Радиус нейтронной звезды - около десяти километров, при этом масса обычно больше массы Солнца. Если крошечная черная дыра образуется внутри нейтронной звезды, то она быстро растет, опустошая нейтронную звезду изнутри, как бы быстро та не вращалась (а они очень быстро вращаются, до сотен оборотов в секунду). «Сегодня нейтронная звезда, а завтра — черная дыра, оставляющая после себя лишь тишину», - пишет Чакраборти.

Смело? Встречал, кстати, и еще более безумную гипотезу, утверждающую, что черная дыра есть в любой звезде, являясь центром сборки звезды с самого начала, - так же как сверхмассивные черные дыры служат центрами сборки для зарождающихся галактик. Когда большая звезда взрывается сверхновой, внешние слои сдуваются, обнажая ядро черной дыры, - но дыра росла там с самого начала.

Были даже исследования о том, как часть светимости Солнца может обеспечиваться падением вещества в центральную черную дыру, а не термоядерным синтезом. Конечно, это все лишь недоказанные теории, и большая часть специалистов считает, что все совсем не так. Но даже если окажется, что "звезд Хокинга" в природе не существует, интересна уже сама эта картина, нарисованная воображением астрофизиков. Наши знания пока очень неполны, но каким удивительным можно увидеть мир, опираясь на данные науки!