Что будет, если Солнце станет чёрной дырой: последствия апокалипсиса

Почему Хокинг ошибся по поводу черных дыр?

Согласно недавнему исследованию Стивена Хокинга (Stephen Hawking), создавшего настоящий переполох, некоторые издания объявили о том, что черных дыр нет. Однако, это не совсем то, что утверждал Хокинг. Впрочем уже сейчас понятно, что предположение Хокинга о черных дырах ошибочно, потому что парадокс, который он пытается доказать, уже не парадокс вовсе.

Это все сводится к известному нам парадоксу огненной стены черных дыр. Главной особенностью черной дыры является ее горизонт событий. Горизонт событий черной дыры – точка невозврата при приближении к ней. В общей теории относительности Эйнштейна, горизонт событий представляет собой пространство и время, которые настолько деформированы под воздействием силы тяжести, что их невозможно покинуть. Пересечете горизонт событий — и вы навсегда в ловушке.

Это односторонняя природа горизонта событий уже давняя проблема для понимания гравитационной физики. Например, горизонт событий черной дыры, казалось бы, нарушает законы термодинамики. Один из принципов термодинамики гласит о том, что ничто не должно иметь температуру абсолютного нуля. Даже очень холодные вещи излучают немного тепла, но если черная дыра поглощает свет, то она не выделяет никакого тепла. Таким образом, температура черной дыры равна нулю, что не возможно.

Тогда в 1974 году Стивен Хокинг показал, что черные дыры излучают свет благодаря квантовой механике. В квантовой теории есть пределы тому, что может быть известно об объекте. Например, вы не можете знать точно энергию объекта. Из-за этой неопределенности, энергия системы может колебаться спонтанно, до тех пор, пока ее средняя величина остается постоянной. Хокинг продемонстрировал, что вблизи горизонта событий черной дыры пары частиц могут появиться, когда одна частица оказывается в ловушке внутри горизонта событий (немного снижая массу черной дыры), а другая может избежать этого, в виде излучения (унося немного энергии черной дыры).

В то время как излучение Хокинга решило одну проблему с черными дырами, оно создало еще одну, известную как парадокс огненной стены. Когда квантовые частицы появляются парами, они спутаны, то есть, они связаны в квантовом смысле. Если одна частица захватывается черной дырой, а другая вырывается, тогда спутанность пары нарушается. В квантовой механике можно было бы сказать, что пара частиц появляется в чистом, первоначальном, виде, и горизонт событий, казалось бы, сломал это состояние.

В прошлом году было показано, что если излучение Хокинга в чистом виде, тогда либо оно не может излучать в направлении, требуемом термодинамикой, или это создаст огненную стену частиц высокой энергии вблизи поверхности горизонта событий. Это часто называют парадокс огненной стены, потому что согласно общей теории относительности, если оказаться вблизи горизонта событий черной дыры, ничего необычного не удастся заметить. Основная идея общей теории относительности (принцип эквивалентности) требует, чтобы, если вы свободно падаете к горизонту событий, не должно быть сильной огненной стены частиц высокой энергии. В своей работе Хокинг предложил решение этого парадокса, предположив, что черные дыры не имеют горизонты событий. Вместо этого они имеют кажущиеся горизонты, которые не требуют соответствия огненной стены и термодинамики. Поэтому заявление «черных дыр нет» популярно в прессе.

Но парадокс огненной стены возникает только при излучении Хокинга в чистом виде, и исследование  Сабины Хоссенфельдер (Sabine Hossenfelder) показывает, что излучение Хокинга не в чистом виде. В своей статье, Хоссенфельдер показывает, что вместо пары спутанных частиц, излучение Хокинга связано с двумя такими парами. Одна спутанная пара попадает в ловушку черной дыры, в то время как другая убегает. Процесс похож на первоначальное предложение Хокинга, но частицы Хокинга не в чистом виде.

Таким образом, нет никакого парадокса. Черные дыры могут излучать свет таким образом, который согласуется с термодинамикой, и область вблизи горизонта событий не имеет огненной стены, как требует общая теория относительности. В итоге, предложение Хокинга является решением проблемы, которой не существует.

Ближайшие к точке Немо люди находятся на МКС

Точка Немо, которая официально известна под названием Океанский полюс недоступности — это условная точка в Мировом океане, расположенная в южной части Тихого океана. Интересно, что, в каком бы направлении ты ни выплыл из этой точки, до ближайшей земли пришлось бы добираться примерно 2 600 километров.

Из-за этого, если ты вдруг окажешься в точке Немо, ближайшими к тебе другими людьми будут космонавты на Международной космической станции, летающей по орбите Земли на высоте от 270 до 500 километров. То есть до МКС, в моменты ее низкого прохождения, будет в 10 раз ближе, чем до ближайших островов Моту-Нуи, Маэр и атолла Дюси.

Что будет, если прыгнуть в черную дыру?

Это невероятное на первый взгляд событие на самом деле можно себе вообразить. Только то, как это будет выглядеть, с трудом укладывается в привычные рамки представлений. Дело в том, что происходящее с человеком, попадающим в черную дыру, можно оценить сразу с двух точек зрения: наблюдателя со стороны и действующего лица. Загвоздка в том, что с каждой точки зрения с человеком происходят абсолютно разные вещи. По крайней мере, так, опираясь на законы Вселенной, утверждают ученые.

С точки зрения наблюдателя тело человека постепенно приближается к внешней границе черной дыры — горизонту событий. Когда оно достигает этой границы, то вытягивается в длину и сужается в ширину. Затем тело как бы застывает и постепенно нагревается, после чего превращается в пепел. То есть наблюдатель со стороны видит, как человек фактически погибает. Это плохая новость, но есть и хорошая. С точки зрения самого действующего лица в его жизни мало что меняется.

С позиции человека, движущегося в черную дыру, все выглядит, если можно так выразиться, довольно буднично. Он вообще может не переживать о том, что будет, если попасть в черную дыру. Во-первых, никакого замедления перед горизонтом событий не происходит и движение остается ровным. Во-вторых, никаких фокусов с вытягиванием тела и его последующим сгоранием нет и в помине. Человек летит себе спокойно и не чувствует своего веса. Он исчезает в черной дыре и продолжает там существование, в то время как наблюдатель со стороны уже мысленно его хоронит. В теоретической физике этот парадокс получил название “исчезновение информации в черной дыре”.

Изменение климата: заморозка или потепление?

Изменения активности Солнца влияют на климат Земли. Существуют научные теории, которые прослеживают связь между супервспышками и массовыми вымираниями видов.

«Самое известное вымирание — динозавров. Но до этого были еще вымирания ранее аналогичные, которым ищут причину: то ли в резкой смене климата, то в падении метеорита. Одной из возможных причин может быть супервспышка на Солнце, энергия и масштабы которой позволили солнечному излучению проникнуть до поверхности Земли и существенно повредить, уничтожить биосферу», — рассказывает Сергей Богачев.

Ученые отмечают, что ледниковые периоды совпадали с понижением солнечной активности. Есть мнение, что в будущем светило может попросту нас заморозить —его активность снизится, и наступит новый ледниковый период.

«Ледниковые периоды совпадали с понижениями солнечной активности. В частности, был последний такой период: Маундеровский минимум. Галилей открыл солнечные пятна больше чем 300 лет назад. Их несколько десятилетий наблюдали, а потом вдруг пятна исчезли», — поясняет Владимир Кузнецов, директор ИЗМИРАН.

Ученые считают, что подобное похолодание должно повториться в будущем. Правда, назвать точный год или хотя бы век, когда стартует новый малый ледниковый период, они пока не могут.

По одной из самых пессимистичных гипотез, Солнце в конечном итоге уничтожит жизнь на Земле, подогрев ее. Незаметно для нас огромный космический термоядерный реактор разогревается — этот процесс растянут на миллиарды лет.

«Разогрев Солнца постепенно будет приводить к тому, что за каждые примерно 100 млн лет температура на Земле будет повышаться примерно на 1 градус. То есть через миллиард лет уже условия будут некомфортные для жизни. Это и повышение средней температуры на 10 градусов, и испарение воды — испаряясь, она еще больше нагреет Землю», — отмечает Леонид Ледедцов, научный сотрудник отдела физики Солнца Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга.

Некоторые ученые предсказывают нашей планете судьбу Венеры — не случайно ее называют сестрой Земли. Согласно гипотезам, на ней тоже были океаны. Но так как ее орбита лежит ближе к Солнцу, Венеру быстро захлестнул парниковый эффект: на месте океанов он оставил пустыню, покрытую облаками серной кислоты, и атмосферу, состоящую почти полностью из углекислого газа. В похожей ситуации в будущем, вероятно, окажется и Земля.

Перспектива апокалипсиса, хоть и отдаленного во времени, заставляет ученых разрабатывать план B и искать «запасную планету» — недаром США вкладывают огромные средства в марсианскую программу и всерьез говорят о колонизации космоса. Сейчас этот план спасения человечества кажется абсолютной фантастикой, но законам физики он не противоречит. Наука уже не раз доказывала, что нет ничего невозможного, а значит, есть и шанс не дать Солнцу уничтожить нашу цивилизацию.

Подробнее смотрите в передаче «Угрозы современного мира» на канале «Наука».

Может ли Солнце превратиться в чёрную дыру

Чёрная дыра — это космический объект с такой силой гравитации, что даже частицы света не могут покинуть её пределы. Существует множество видов чёрных дыр, однако самыми изученными являются чёрные дыры звёздных масс, которые возникают в результате гибели звезды. В этот момент вещества космического объекта начинают сжиматься до критической массы, превращаясь в точку. Эта точка называется сингулярностью, и в ней исчезает любая информация о попавшем в неё объекте из вселенной. Точку сингулярности окружает горизонт событий, который считается условной границей чёрной дыры. Внутри горизонта событий искажаются физические законы, объекты внутри него начинают перемещаться во времени и пространстве, а также нарушаются причинно-следственные связи. Попав за горизонт событий, исчезает возможность вернуться, так как точка сингулярности имеет слишком высокую силу притяжения.

Чёрная дыра — космический объект с огромной силой притяжения, в котором искажаются все физические законы

Что касается Солнца, то учёные подсчитали, что оно превратится в красного гиганта через 5 миллиардов лет, при этом границы звезды достигнут атмосферы Земли. Затем Солнце начнёт быстро сжиматься под действием силы гравитации, превращаясь в белого карлика. Сжатие прекратится, когда звезда достигнет размеров нынешней Земли, при этом плотность Солнца будет приблизительно равна 1000 тон на один кубический сантиметр. Всё равно силы гравитации не хватит для того, чтобы Солнце стало чёрной дырой, как правило, ими становятся звёзды массой в два с половиной раза больше.

Солнце слишком маленькое по размерам, чтобы взорваться и превратиться в чёрную дыру

Как обнаружить черную дыру

В конце своей жизни массивные звезды могут превращаться в черные дыры. И на этапе, когда только пытались найти первые черные дыры, возник вопрос: как их можно обнаружить. Первая идея была такой: звезды, особенно массивные, нередко рождаются парами. Одна из таких звезд превращается в черную дыру, и мы перестаем ее видеть. При этом она продолжает существовать. Предполагалось, что мы сможем увидеть вращение соседней звезды вокруг этого невидимого объекта, при помощи вычислений измерить его массу и обнаружить, что в этом месте находится черная дыра.

Сергей Попов рассказывает, что исторически это был первый предложенный способ поиска. С 60-х годов ученые пытались искать их по такому методу, но ничего не обнаружили. Последние пару лет стали появляться возможные кандидаты на звание черных дыр, но ученые пока не уверены, что в паре с обычными звездами находятся именно они.

Визуализация черной дыры

(Фото: NASA)

Если опять обратиться к черной дыре, которая соседствует со звездой, то вещество с обычной звезды может перетекать в дыру. Черная дыра своей гравитацией будет засасывать это вещество. Если представить, что в нее одновременно кинули два камня, они могут столкнуться над горизонтом на скорости почти равной скорости света. При таком столкновении выделится много энергии, которую можно заметить.

Но в звездах не камни, а газ. Когда разные слои газа трутся друг о друга, они нагреваются до миллионов градусов, и это тепло можно увидеть. С помощью такого способа в конце 60-х — начале 70-х годов, когда стали запускать первые рентгеновские детекторы в космос, открыли и первые черные дыры.

Визуализация черной дыры рядом со звездой

(Фото: NASA)

В начале 60-х годов стало ясно, что есть яркие астрономические объекты — квазары. Дословно— «похожий на звезду радиоисточник». Это активные ядра галактик на начальном этапе развития, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры. Обнаружить их можно даже на очень отдаленных расстояниях. В ходе изучения квазаров стало ясно, что это небольшой источник, который находится в центре далекой галактики и при этом испускает много энергии. Попов рассказывает, что когда ученые открывают квазар, они уверены, что там «сидит» сверхмассивная черная дыра. Сейчас это самый массовый способ открытия черных дыр.

Визуализация квазара

(Фото: NASA)

Почти все массивные звезды превращаются в черные дыры, но не все они находятся в двойных системах, или у них нет перетекания. В таком случае дыры ищут другим способом. Сергей рассказывает, что черная дыра сильно искажает пространство-время вокруг себя, но тут важна не столько масса, сколько компактность. Понять это легко, достаточно представить острый предмет. Это предмет с очень маленькой площадью. Если просто ткнуть куда-то пальцем, нельзя проткнуть поверхность, а если с такой же силой надавить на иголку, то проткнется палец, которым на нее давят. Так вот маленькие объекты при той же массе сильнее искривляют пространство-время вокруг себя. Такой эффект называется гравитационным линзированием.

Индустрия 4.0

Как полететь на Луну: самые популярные поисковые запросы на тему космоса

Ученые наблюдают за звездой и вдруг замечают, что ее блеск растет, а потом совершенно симметрично спадает обратно. Со звездой ничего не произошло, но между нами и звездой пролетел массивный объект. И этот массивный объект, искажая пространство-время, собрал световые лучи.

Визуализация черной дыры

(Фото: NASA)

Поэтому кажется, будто возрастает светимость звезды, а на самом деле просто больше ее света было собрано и попало к нам. Звезда с массой десять масс Солнца светила бы очень заметно, ученые бы ее не пропустили. А в таких наблюдениях появляется абсолютно темный объект с массой примерно десять солнечных. Что это может быть? Только черная дыра.

Если есть пара черных дыр, то, сливаясь, они будут порождать гравитационно-волновой всплеск. И в 2015 году впервые были обнаружены такие всплески гравитационного излучения. Это последний на сегодняшний день хороший способ поиска черных дыр.

Визуализация двух черных дыр

(Фото: NASA)

Чёрные дыры в теории относительности

Наиболее полное описание чёрной дыры появилось лишь в 1915 году — с публикацией общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

Учёные чаще всего описывают чёрную дыру как область с колоссальным по силе гравитационным полем, по форме напоминающим чашу.

Выводы астрофизиков, изучавших чёрные дыры, долгое время сводились к тому, что любой тесный контакт предмета или организма с этой областью пространства-времени, вероятнее всего, приведёт к их уничтожению.

Также по теме

Космическое «переедание»: астрономы впервые зафиксировали двойной выброс материи из чёрной дыры

Астрономы из Университета Колорадо в Боулдере (США) обнаружили, что сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики J1354, расположенной…

Дело в том, что чёрные дыры окружает так называемый горизонт событий (известный как «точка невозврата»). За эту границу, считают учёные, не могут проникнуть даже частицы света. При этом гравитационное притяжение небольших чёрных дыр так велико, что любой объект, оказывающийся поблизости, растягивается до состояния цепочки атомов. Чем меньше чёрная дыра, тем более выражен этот эффект.

«Если мы говорим о попадании человека в чёрную дыру, и не важно, заряжена она или не заряжена, то разрушительное действие гравитации связано с действием приливной силы. Если вы оказываетесь в сильном гравитационном поле, которое сильно меняет расстояния, то происходит «спагеттизация» — всё вытягивается к направлению центра чёрной дыры. То есть если мы падаем вперёд ногами в чёрную дыру, то ноги притягиваются в первую очередь», — отметил в беседе с RT астрофизик, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов

То есть если мы падаем вперёд ногами в чёрную дыру, то ноги притягиваются в первую очередь», — отметил в беседе с RT астрофизик, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов.

Небольшие чёрные дыры, как правило, вращаются. И в этих условиях шанс, что попавший туда живой организм выживет, фактически нулевой. Поскольку на объект кроме продольных приливных сил будут действовать ещё и скручивающие силы.

Как проходит процесс появления черной дыры?

Если не в действительности, то по крайней мере в принципе почти любого количества вещества достаточно для формирования черной дыры. Каждой величине массы соответствует свое значение радиуса Шварцшильда, внутри которого эта масса должна быть заключена. Чтобы составить некоторое представление о величине радиуса Шварцшильда, укажем, что для Солнца он должен быть немного меньше 3 км. То есть если вся масса Солнца окажется внутри сферы такого радиуса, то Солнце превратится в черную дыру.

Нетрудно подсчитать, что при нынешнем радиусе Солнца (700 000 км) плотность его вещества, сжатого в сферу шварцшильдского радиуса, в 10 раз превысит плотность воды. Если бы какой-нибудь физик вдруг задумал сделать черную дыру из нашей планеты, то ему пришлось бы сжать Землю в сферу радиусом меньше 30 см!

Впрочем, это чисто теоретический подсчет. В реальности все несколько сложнее. При нынешнем состоянии Вселенной ни Солнце, ни Земля не могут сами по себе превратиться в черные дыры. Массы не хватит!

Звезды, имеющие к концу своей жизни массу меньше 2—3 солнечных, в основном становятся не черными дырами, а белыми карликами или нейтронными звездами. Однако известно много звезд, масса которых значительно превышает этот предел, и, хотя к концу своей эволюции звезды многими способами могут избавиться от излишков вещества, весьма вероятно, что некоторые из таких сверхмассивных звезд на последнем этапе своего существования все-таки становятся черными дырами.

Шварцшильдовский радиус звезды массой 10 солнечных составляет примерно 30 км. Так как объем сферы пропорционален кубу радиуса, а радиус черной дыры зависит от ее массы, выходит, что плотность вещества, сжатого до размеров сферы Шварцшильда, имеет меньшее значение для звезд большей массы.

Так, звезда массой 10 солнечных в тот момент, когда в процессе коллапса ее радиус окажется равным радиусу Шварцшильда, будет иметь плотность всего лишь в 104 раз выше плотности воды, а средняя плотность вещества нейтронных звезд составляет, по нашим представлениям, 108 кг/м3.

Поскольку у нас нет сомнений в факте существования нейтронных звезд, то, очевидно, вещество может быть сжато до таких огромных значений плотности, а, как мы только что выяснили, плотность коллапсирующей массивной звезды в тот момент, когда она становится черной дырой, на порядок меньше плотности нейтронной звезды.

Конечно, внутри черной дыры коллапс будет продолжаться до тех пор, пока плотность вещества не станет бесконечной, но, что бы ни происходило внутри, факт остается фактом: черные дыры могут образовываться из вещества с плотностью, заведомо меньшей плотности объектов, существование которых во Вселенной твердо установлено.

Развивая эту мысль дальше, находим, например, что черная дыра массой 10 солнечных будет иметь радиус около 300 млн. км (т. е. вдвое больше радиуса земной орбиты), а средняя плотность вещества при “уходе” его за горизонт событий окажется почти равной плотности воды. Черная дыра массой в несколько миллиардов масс Солнца в момент своего формирования будет иметь такую же плотность, как воздух у поверхности Земли.

Стоит еще раз подчеркнуть, что если вещество объекта данной массы сжалось до сферы радиуса Шварцшильда, то уже ничто не в состоянии воспрепятствовать его бесконечному коллапсу, однако для формирования черной дыры никакого невероятного сжатия материи не требуется.

Как учёные узнают о чёрных дырах

Чёрная дыра не излучает и не отражает свет подобно большинству других объектов во Вселенной. Но ученые могут фиксировать, как сильная гравитация влияет на звёзды и газ вокруг чёрной дыры. По поведению объектов, рядом с которыми есть чёрная дыра, собственно можно доказать её наличие.

1. Звёзды вращаются вокруг центра гравитации. Если в этом месте ничего нет, значит есть вероятность, что это чёрная дыра.
2. Из окружающего пространства чёрная дыра постоянно притягивает материю. Космическая пыль, газ, вещество ближайших звезд — всё это падает на неё по спирали, образуя аккреционный диск. Испытывая ускорение, частицы порождают излучение в характерном спектре. В области, откуда это излучение пришло, наверняка есть чёрная дыра.

Модель пространства вокруг чёрной дыры

Что такое небо, звезды и море на языке Библии

Если долго читать Библию и изучать ее язык, то понимаешь, что на языке Библии «небо» может означать совсем иное, чем то, что у нас над головой. «Блуждающими звездами» названы неверные христиане, треть которых красный дракон смахнет хвостом с неба. Уже понятно, с какого неба – с духовного, а не с реального. А море, которого, сказано, что не станет, означает многие народы. А «вся земля» — это не планета Земля и даже не весь мир. А это Большой Израиль от реки Нила до реки Евфрата и окружающие его территории и царства.

В общем, в книге Апокалипсис нигде не сказано, что вся наша земля погибнет. Иоанн Богослов пишет:

Что может означать не уничтожение прежних, а изменение, преображение. Или, скорее, то, что прежнее устроение земли как человеческой цивилизации изменится. Когда было много враждебных друг другу народов, говорящих на многих языках и периодически воюющих друг с другом. Именно множество народов и языков и называется в Библии морем или «водами многими». Так, например, сказано, что Вавилонская блудница «сидит на водах многих», что далее объясняется как «люди и народы, и племена и языки». И мы на современном языке так говорим: «море людей».

Такого устроения земли, когда человечество разделяется на многие «народы, и племена и языки» больше не будет. Все спасенные народы будут едины во Христе. В Послании Апостола Павла к Колоссянам говорится, что в новом человечестве «нет ни Еллина, ни Иудея, ни обрезания, ни необрезания, варвара, Скифа, раба, свободного, но все и во всем Христос».

Изменится орбита Земли

Очевидно, что к тому времени, когда наше Солнце умрет, все на Земле уже погибнет, но это не означает, что планета остановится. Когда звезда достигнет фазы красного гиганта, то она расширится как минимум на три четверти расстояния до Земли.

Возможно, вы подумали, что Земля в таком случае выгорит до основания. Но на удивление все будет совсем не так. С расширением Солнца и его приближением к нашей планете гравитационные силы Земли и других соседних планет ослабнут. Это ослабление приведет к тому, что планеты отдалятся от Солнца и займут более безопасные орбиты. Для Меркурия и Венеры судьба будет гораздо печальнее – их просто сожрут. Конечно же, на нашей планете к этому времени все жизненные формы исчезнут, поэтому такой «побег» планеты будет фактически бессмысленным.

Что внутри черной дыры?

Предположительно, в центре черной дыры находится сверхплотное ядро, которое и обеспечивает гравитационное воздействие на окружающее пространство:

• Гравитация формирует горизонт событий, за пределы которого никто и ничто не может вырваться.
• Где-то в центре расположена гравитационная сингулярность. Это точка, в которой ни о каких законах физики уже речи идти не может.
• Неизвестно, в каком виде находится попавшее в центр дыры вещество. Скорее всего, происходит его полное разрушение или «уплотнение».

Существует множество теорий, относительно того, что именно можно найти внутри черной дыры. В качестве вариантов предполагается и туннель в параллельную реальность, и «быстрый путь» на другой конец галактики, и уникальная возможность отправиться в прошлое.

Но это все романтика и фантазии, скорее всего в центре дыры располагается сверхплотное вещество, которое благодаря своей массе и обеспечивает искривление пространства и времени вокруг небесного тела. Вот только когда речь идет об искривлении времени, невозможно с точностью сказать, что же там, за точкой не возврата. Все предположения выстроены лишь на смелых фантазиях ученых, на сегодняшний день у нас очень мало инструментов для хоть какого-то изучения большинства загадок космоса.

Почему гравитация Черной Дыры уменьшается

Мало того, на самом деле окружающее родительскую звезду гравитационное поле немного уменьшается при превращении звезды в Черную Дыру. Дело в том, что звезда превращается в Черную Дыру в результате гравитационного коллапса. Во время такого коллапса внутренние слои звезды резко сжимаются под действием гравитации. А внешние слои звезды разлетаются в окружающее пространство.

Физика этого явления следующая. Каждая звезда имеет конкретное значение своего радиуса. Это равновесный радиус, который определяется компромиссом между гравитацией и температурным расширением звездной плазмы. Если радиус звезды увеличить “руками” и потом “отпустить”, то под действием силы тяжести радиус звезды начнет уменьшаться к своему равновесному значению. А если радиус звезды, наоборот, уменьшить “руками”, то под действием теплового расширения радиус звезды начнет увеличиваться к своему равновесному значению.

У каждой звезды такой радиус, при котором гравитация и тепловое расширение уравновешивают друг друга. Аналогичный механизм определяет, например, высоту атмосферы Земли. Если не менять массу атмосферы Земли, но нагреть атмосферу, то толщина атмосферы увеличится. А если можно было бы не менять массу атмосферы и не менять радиус Земли, но увеличить массу Земли, то высота атмосферы уменьшится.

Коллапс звезды наступает тогда, когда внутри неё перестают идти термоядерные реакции с выделением тепла. В этом случае теплая плазма поднимается наверх во внешние слои звезды, а холодная плазма начинает накапливаться внутри звезды. Центральная часть звезды охлаждается и коллапсирует в маленькое плотное тело, так как тепловое давление плазмы уже не может сдержать гравитацию. При этом звезда, как бы, разделяется на две части: большая внутренняя часть, которая коллапсирует, и небольшой горячий верхний слой, который перестает быть связанным с остальной частью звезды и поэтому под действием своей высокой температуры разлетается во все стороны от звезды.

Если находиться достаточно далеко от такой коллапсирующей звезды, то притяжение к ней не изменится, так как сумма коллапсирующей массы и разлетающейся массы точно такая же, как масса родительской звезды. Но если находиться между коллапсирующей массой и разлетающейся массой, то разлетающаяся масса не оказывает никакого гравитационного воздействия. Я сейчас уже не помню кто, Ньютон или Лаплас, показал, если тело находится внутри толстой массивной сферы с радиально симметричным распределением массы, то такая сфера не будет притягивать к себе тело, где бы это тело не находилось внутри такой сферы.

Значит, притяжение к Черной Дыре будет определяться только оставшейся коллапсированной массой. То есть масса Черной Дыры всегда меньше массы родительской звезды. Поэтому гравитация от Черной Дыры всегда будет меньше, чем от родительской звезды, если объект расположен ближе к Черной Дыре, чем разлетающиеся от неё горячие газы.

Наше Солнце не станет Черной Дырой, так как масса Солнца недостаточна для такого сценария. Но если представить себе, что Солнце всё-таки стало Черной Дырой, то сначала в момент коллапса и в ближайшее время притяжение Земли к Черной Дыре будет точно таким же, как и к Солнцу. А когда большая часть разлетающихся газов пролетит через орбиту Земли, то Земля станет притягиваться к Черной Дыре слабее, чем она раньше притягивалась к Солнцу.

Сможет ли Солнце взорваться

Астрофизики достаточно хорошо изучили жизненный цикл звёзд, чтобы прийти к выводу, что Солнце не взорвётся в конце своего существования. Подобное происходит только со звёздами, которые имеют массу в 8-10 раз больше солнечной.

Обычно звезда удерживает форму за счёт двух основных факторов:

1. Гравитация, которая притягивает материю к центру.
2. Давление, возникающие в результате термоядерной реакции. Оно как бы отталкивает внешнюю оболочку от центра, не позволяя ей схлопнуться под воздействием гравитации.

Таким образом, эти 2 силы создают баланс, не позволяющий звезде сжаться и улетучиться её материи в космос.

Когда топливо заканчивается, то и необходимого давления больше нет. В определённый момент огромная оболочка звезды просто падает к центру под воздействием гравитации. Происходит взрыв сверхновой. В итоге образуется либо сверхплотная нейтронная звезда, либо чёрная дыра.

Наше светило ждёт более «спокойная» гибель. Когда прогорит всё топливо, звёздная оболочка просто разрушится, т.к. в этом случае масса не такая большая, чтобы произошёл космический «Бум».

Солнце просто потухнет.

Сценарий, когда взорвётся Солнце, возможен разве что под воздействием внешних факторов. Например, это могут сделать враждебные инопланетяне, чтобы не позволить человечеству дальше развиваться в Солнечной системе.

Не исключено, что и наша цивилизация самостоятельно уничтожит звезду. Но пока всё это на уровне фантастики.

Привет из бездны

Самое точное на данный момент изображение черной дыры

Разбираться придется по порядку. Насколько близко? Откуда? Какова масса?

Стоит сразу отметить, что наше Солнце никогда не станет черной дырой. Для этого нужна масса, порядком превосходящая солнечную — в 10-15 раз. Тогда случится гравитационный коллапс, и под действием силы тяжести материя буквально схлопнется в одну точку. Похожее явление лежит в основе водородных бомб и в теории холодного термоядерного синтеза, разве только гравитация играет другую роль. Более того, на роль потенциальных черных дыр не годятся и другие звезды в соседних галактиках. Большинство из них являются красными карликами и обладают массой в 8-60% нашего Солнца.

Остается два варианта: либо черная дыра спонтанно появляется в наших окрестностях, либо приходит непонятно откуда. Первое было бы возможно, если бы все страхи вокруг Большого адронного коллайдера приобрели смысл и черную дыру создали искусственным путем. Но нет, это невозможно.

Что касается второго, астрономы и астрофизики подтвердили существование около 2000 блуждающих черных дыр, но шансы того, что одна из них дойдет до нас, близятся к нулю. И как отметил писатель Дуглас Адамс:«Космос велик. Вы просто не в состоянии осознать, насколько невероятно и умопомрачительно он велик. Я имею в виду, вам может показаться длинной дорога в аптеку, но по меркам космоса это семечки».

Впрочем, вероятность появления черной дыры — слишком интересное событие, чтобы проходить мимо.

Как изменится наша жизнь, зная о возможной черной дыре на солнце

Во время обсуждения потенциальной черной дыры на солнце в 2023 году, многие задаются вопросом, как это повлияет на их жизнь? Конечно, никто не может предсказать будущее, но мы можем рассмотреть возможные сценарии и принять меры для предотвращения негативных последствий.

1. Обучение и подготовка

Самая важная вещь, которую можно сделать, это узнать всё, что возможно о черных дырах и их влиянии на солнце. Это поможет лучше понять проблему и принять обоснованные решения в случае возникновения угрозы. Не стоит забывать, что научное сообщество будет тщательно отслеживать развитие событий и давать рекомендации.

2. Здравый смысл

Когда мы сталкиваемся с неизвестностью или опасностью, легко поддаться панике

Но важно помнить, что своевременные и разумные действия могут предотвратить многие проблемы. Если вы живете в зоне риска, не стоит бросать всё и убежать в панике

Вам нужно спокойно и здраво оценить ситуацию и принять меры, защищающие вас и ваших близких.

3. Готовность к эвакуации

В случае, если черная дыра на солнце окажется реальностью и представит опасность для нашей планеты, вам можно пригодиться илиди и заранее продуманная план эвакуации. Необходимо иметь запас еды, воды и других необходимых вещей. Также, нужно иметь инструменты для выживания и быть готовыми к продолжительному пребыванию вне дома.

В конце концов, хорошо знать о возможной черной дыре на солнце не только потому, что это помогает защитить себя, но и потому, что это напоминает нам о том, что мир вокруг нас не стоит на месте и всегда готов к новым вызовам.