Гравитационные волны: как черные дыры меняют пространство и время

Черные дыры — это загадочные космические объекты, обладающие уникальной способностью притягивать к себе всё, включая свет.

По словам профессора РАН Сергея Попова, черная дыра представляет собой максимально компактный объект без поверхности, размеры которого определяются радиусом Шварцшильда — расстоянием от центра до горизонта событий, за которым всё, что попало внутрь, уже не может вернуться обратно.

Термин «черная дыра» получил широкую известность благодаря научной журналистке Энн Юинг. Эти объекты получили такое название потому, что не излучают свет и потому невидимы на фоне черного космоса. Черные дыры оказывают мощное воздействие на пространство и время.

Согласно теории относительности Эйнштейна, любое тело влияет на пространство и время. Черная дыра создает специфическую область, где масса настолько велика, что ничто не может покинуть эту область, пересекая границу горизонта событий.

Обнаружить черную дыру можно, наблюдая за звездами, которые движутся вокруг невидимого объекта. Вещество, перетекающее из соседней звезды в черную дыру, нагревается и испускает рентгеновское излучение. Впервые черные дыры были обнаружены в 1960-х годах с помощью рентгеновских детекторов.

Квазары — это яркие астрономические объекты, представляющие собой активные ядра галактик с сверхмассивными черными дырами. Они испускают много энергии и могут быть обнаружены на большом расстоянии. Обнаружение квазара свидетельствует о наличии сверхмассивной черной дыры в центре галактики.

Слияние двух черных дыр вызывает гравитационно-волновой всплеск. В 2015 году впервые были зафиксированы такие всплески, что открыло новый способ поиска черных дыр. Для создания фотографии черной дыры ученые используют несколько телескопов, расположенных по всему миру.

Так была сделана знаменитая фотография черной дыры в галактике М87, на которой видно поведение вещества вокруг черной дыры и темную область в центре — саму черную дыру.