О черных дырах, загадочном объекте SS433, проблемах науки в России, необходимости вступления России в Европейскую Южную Обсерваторию (ESO) и своей статье в Nature Physics «Газете.Ru» рассказал Сергей Фабрика — заведующий Лабораторией физики звезд Специальной астрофизической обсерватории РАН (САО РАН), доктор физико-математических наук.
— Как бы вы объяснили человеку, далекому от физики, что собой представляет объект ваших исследований — SS433, которому посвящена ваша вышедшая недавно статья в Nature Physics? И почему SS433 называют одним из самых экзотических объектов Вселенной? — Попробую объяснить. Во Вселенной присутствуют разные звезды. Одна из них, как мы хорошо знаем — это Солнце. В нашей галактике и других галактиках рождаются звезды разной массы. Если рождается звезда более 30-40 солнечных масс, то в конечном итоге она превратится в черную дыру. Черные дыры – это реальность, которая существует в космосе. Это – те объекты, которые все засасывают вокруг себя. Но черные дыры встречаются крайне редко. И, конечно, нашей цивилизации и Солнечной системе они не угрожают. Мы наблюдаем черные дыры как очень яркие рентгеновские источники — в рентгеновском диапазоне. Астрофизики специально строят космические обсерватории, при помощи которых наблюдают объекты в рентгеновском диапазоне. До Земли рентгеновское излучение не доходит, потому что поглощается в атмосфере. И эти черные дыры светят ярко, только если рядом есть вторая звезда. Двойные звезды – очень частое явление в Космосе. Правда, таких объектов в нашей галактике открыто пока 20-30. И это – уникальные черные дыры с массами 5, 10, 15 масс солнца. Они действительно засасывают все вокруг себя. Но при этом, когда вещество в них падает со звезды-соседки, они светят очень ярко – выделяется огромное количество энергии. Так вот, SS433 уникален потому, что на него в данный момент звезда-соседка сбрасывает очень много газа. И получается сверхкритический режим аккреции. — А поясните, пожалуйста, читателям, что такое аккреция? — Аккреция – это падение. Когда газ падает на черную дыру, вокруг дыры образуется аккреционный диск, который очень ярко светит. Если газа падает больше, чем известный критический предел, то это уже сверхкритический аккреционный диск. Такой диск не только выделяет колоссальное количество энергии, но и выбрасывает лишнее вещество со скоростью несколько тысяч километров в секунду. Черные дыры могут выделять энергию. В далеком будущем, если наша цивилизация выживет и продолжит развиваться, можно будет черпать энергию из черных дыр. Черные дыры — это неисчерпаемый источник энергии! Физикам и астрофизикам также очень интересно изучать сверхкритический режим аккреции, а SS433 находится в нашей Галактике можно сказать рядом, и мы можем его изучать детально. Это важно, потому что в первый миллиард лет в нашей вселенной начали появляться сверхмассивные черные дыры. Называются они квазары. Их масса достигает десятков миллиардов масс солнца. И это могло произойти только в режиме сверхкритической аккреции, когда когда в ранней вселенной на черные дыры падало большое количество вещества. Это очень важно для понимания Вселенной в целом. То есть мы на примере этого SS433 изучаем, во-первых, сверхкритическую аккрецию и ее механизмы, а во-вторых – квазары, ведь в них происходит примерно то же самое. — В описании SS433 сказано, что «один из ее компонентов скорее всего является чёрной дырой или, что менее вероятно, нейтронной звездой». Почему нельзя точно сказать, что это — черная дыра или нейтронная звезда? — Есть много свидетельств, что это черная дыра. Сейчас у нас появилось доказательство этого, которое мы планируем вскоре опубликовать. На самом деле за сверхкритическим дисков в SS433, этим очень ярким объектом, не видно звезду-донора. В других черных дырах, где видна звезда-донор, вы можете точно измерить её массу. Здесь же все фонтанирует, все во все стороны разлетается. Стандартными способами измерить массу почти невозможно. Также о том, что, SS433 — это черная дыра, можно судить по косвенным критериям. Во-первых, только на черных дырах может сформироваться такой сверхкритический диск, в котором есть огромный канал, а по оси канала выбрасываются струи. Такое возможно, если часть избыточной энергии должна сливаться в черную дыру. Второй косвенный критерий — это масса, нейтронная звезда имеет среднюю массу полторы массы солнца. Тут стоит ввести понятие предела Эддингтона, критический предел, о котором я говорил выше. Эддингтоновский предел - это такое значение светимости объекта, при которой сила его светового давления равна силе притяжения самим объектом. Этот предел связан с массой объекта. Так вот, у SS433 светимость слишком большая, она соответствует массе 10 — 15 масс солнца, то есть это черная дыра.
