Черные дыры являются белыми пятнами Вселенной для астрономов

Как уже стало известно, чёрные дыры имеют различную массу – от 10 масс Солнца до 20 миллиардов солнечных масс. В принципе, верхняя граница массы чёрных дыр предела не имеет, но вот нижняя вызывает множество сомнений и споров.

Нижняя граница массы чёрных дыр даже имеет название – предел Оппенгеймера-Волкова. Не всё с ним пока ясно, так как чёрные дыры имеют и различную плотность. Это, видимо, объясняется их происхождением. Чёрные дыры могут образовываться при коллапсе крупных звёзд, а также звёздного газа. Вполне вероятно и то, что существуют и первичные чёрные дыры, своеобразные ровесницы Вселенной, которые были «рождены» из первоначальных флуктуаций практически однородной тогда ещё материи. Почему именно 10 масс Солнца является, хотя и спорным, нижним пределом чёрных дыр? Оказывается, у звёзд и других объектов с меньшей массой просто не хватит силы гравитационного поля, чтобы возобладать с внутренним давлением тепловой и ядерной энергии. Поэтому они обычно превращаются либо в белых (или чёрных) карликов, либо в нейтронные звёзды (пульсары), но не в чёрные дыры.

Но даже если каким-то образом чёрные дыры меньшей массы и образуются, они недолговечны и неустойчивы, так как в этом случае «испарение», то есть утечка частиц с помощью тоннельных эффектов, становится существенным. Так, крошечные или даже квантовые чёрные дыры могут рождаться и исчезать за миллионные доли секунды во время ядерной реакции.

Специалист из Центра космических полётов имени Годдарда (NASA) Родриго Неммен да Силва смог доказать, что практически из всех чёрных дыр, известных сегодня, релятивистские струи строго зависят от их массы. От сверхмассивной дыры струи исходят в миллионы раз более мощные струи, нежели от мелкой.

Релятивистские струи образуются в ходе процесса поглощения чёрной дырой. Часть материи не проваливается за горизонт событий, а со скоростью, приближающейся к световой, вылетают из зоны притяжения, запасшись колоссальной энергией. В этом случае дыра подобна адронному коллайдеру: она разгоняет протоны и другие частицы, но мощность такого «ускорителя частиц» чудовищна (в коллайдере частицы ещё и сталкиваются, тут разлетаются в стороны, но, вероятно, тоже могут сталкиваться друг с другом). Группа учёных во главе с Немменом установила, что процент струй, преобразующихся в энергию исходящего от них излучения, сходен для чёрных дыр самых различных масс, их природы, возраста, времени появления и их окружения.

Исследования будут продолжаться, они помогут исследователям разобраться глубже в загадочной природе релятивистских струй.