Черные дыры — это места во Вселенной, где гравитация настолько сильна, что искажает время и пространство вокруг себя; как только что-то попадает внутрь, ничто — даже свет — не может выбраться. Но могло ли быть так, что Земля находится внутри черной дыры? Или, может быть, наша Вселенная находится внутри черной дыры?
Существует два сценария, как Земля могла бы оказаться в животе черной дыры. Первый — черная дыра могла бы проглотить Землю давным-давно. Но если бы это произошло, гравитационное притяжение было бы катастрофическим, сказал Гаурав Кханна, физик черных дыр из Университета Род-Айленда. При приближении к черной дыре время бы замедлилось. И в зависимости от размера черной дыры, материя могла бы растягиваться в спагетти-образные формы. Даже если бы планета пережила это «спагеттификацию», Земля была бы обречена на плотный и крошечный сингулярность, где она бы сгорела от давления и температуры невообразимой гравитационной силы, сказал Кханна Live Science. Так что мы можем исключить возможность того, что черная дыра проглотила Землю в какой-то момент ее истории; она была бы уничтожена за долю секунды, сказал Кханна.
Но есть другой способ, как Земля могла бы оказаться внутри черной дыры: она могла бы образоваться там. «Черная дыра очень похожа на Большой Взрыв в обратном направлении. … Математика выглядит похоже», — сказал Кханна. В то время как черная дыра сжимается в крошечную, высокоплотную точку, Большой Взрыв произошел из такой точки. Одна из теорий предполагает, что Большой Взрыв был сначала сингулярностью черной дыры в большей родительской Вселенной. Плотный центр сжимался и сжимался «до тех пор, пока каким-то образом он не взорвался и не образовался ребенок-Вселенная внутри черной дыры», — сказал Кханна. Эта теория, известная как космология Шварцшильда, предполагает, что наша Вселенная теперь расширяется внутри черной дыры, которая является частью родительской Вселенной. По этой теории Вселенные могут существовать внутри Вселенных, как матрешки, и путешествие назад через черную дыру — скорее всего невозможный подвиг, так как даже свет не может сделать обратное путешествие — открывало бы неизвестные области, сказал Кханна. Однако эта теория вряд ли будет доказана; ничто не может вернуться через горизонт событий черной дыры.
Но если Земля находится внутри черной дыры, эксперты имеют некоторое представление о размере пространственной пропасти.
Размер черной дыры, определяемый радиусом горизонта событий или радиусом Шварцшильда. Это означает, что черная дыра с массой в 10 раз больше массы Солнца имеет радиус около 30 км, а черная дыра с массой в миллион раз больше массы Солнца имеет радиус около 3 млн км — примерно равный радиусу Солнца.
Но самые большие черные дыры во Вселенной — это сверхмассивные черные дыры, которые содержат от миллионов до десятков миллиардов солнечных масс. Они обитают в центрах большинства галактик, включая нашу Млечный Путь. Размер их теней может быть сравним с размером нашей солнечной системы или даже больше. Например, черная дыра в центре галактики M87 имеет массу около 6.5 миллиардов солнечных масс и радиус около 19.2 млрд км — примерно четыре раза больше расстояния от Солнца до Плутона. Эта черная дыра стала первой, чью фотографию получили ученые в 2019 году.
Черные дыры — это удивительные и загадочные объекты, которые представляют собой предел наших знаний о физике Вселенной. Может быть, однажды мы сможем понять их природу и узнать, что скрывается за их горизонтами событий.
