III. ÀÑÒÐÎÔÈÇÈÊÀ ×ÅÐÍÛÕ ÄÛÐ
Ð. Ä. Áëýíäôîðä, Ê. Ñ. Òîðí
1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ
1.1. ÍÅÌÍÎÃÎ ÈÑÒÎÐÈÈ
Õîòÿ ïåðâûå òåîðåòè÷åñêèå ðàáîòû, ïîñâÿùåííûå ÷åðíûì äûðàì [44, 107, 137], áûëè ìîòèâèðîâàíû àñòðîôèçè÷åñêèìè ñîîáðàæåíèÿìè, äî ñàìîãî íåäàâíåãî âðåìåíè àñòðîíîìû-ïðàêòèêè íå ïðèíèìàëè ÷åðíûõ äûð âñåðüåç. Îäèí èç àâòîðîâ (Ê. Ñ. Ò.) ïîìíèò ïðåäóïðåæäåíèå, êîòîðîå îí ñëûøàë, êîãäà çàêàí÷èâàë Êàëèôîðíèéñêèé òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò â êîíöå 50-õ ãîäîâ, — ÷òî ÎÒÎ, âåðîÿòíåå âñåãî, íå íóæíà â àñòðîíîìèè, çà èñêëþ÷åíèåì ñèòóàöèè «áîëüøîãî âçðûâà». «Âñå çâåçäû, ïî-âèäèìîìó, òåðÿþò äîñòàòî÷íî ìíîãî ìàññû â ïðîöåññå ñâîåé ýâîëþöèè, — ãîâîðèë ïðîôåññîð àñòðîíîìèè, — ÷òîáû îêàçàòüñÿ íèæå ÷àíäðàñåêàðîâñêîãî ïðåäåëà è òåì ñàìûì èçáåæàòü ãðàâèòàöèîííîãî êîëëàïñà — ñóäüáû, ïðåäñêàçàííîé â ðàáîòå Îïïåíãåéìåðà».
Òàêàÿ ïîçèöèÿ ãîñïîäñòâîâàëà ñðåäè àñòðîíîìîâ äî òåõ ïîð, ïîêà äâà îòêðûòèÿ íå ïîòðÿñëè îñíîâàíèé àñòðîíîìèè. Ïåðâûì áûëî îòêðûòèå êâàçàðîâ [177] ñ èõ ãèãàíòñêèì ýíåðãîâûäåëåíèåì, êîòîðîå íàâîäèëî íà ìûñëü î ãðàâèòàöèîííîì êîëëàïñå êàê äâèæóùåì ìåõàíèçìå. Âòîðûì áûëî îòêðûòèå ïóëüñàðîâ [81] è ïðèâåäåííûå ãîä ñïóñòÿ ñâèäåòåëüñòâà â ïîëüçó òîãî, ÷òî èõ ýíåðãåòèêà è ïóëüñàöèè èçëó÷åíèÿ îáåñïå÷èâàþòñÿ âðàùàþùèìèñÿ íåéòðîííûìè çâåçäàìè, êîòîðûå, ïî-âèäèìîìó, îáðàçîâàëèñü ïðè âçðûâàõ Ñâåðõíîâûõ [49, 69, 146]. Ðåàêöèÿ àñòðîíîìîâ íà ýòè îòêðûòèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ ñëó÷àåì ñ îäíèì èçâåñòíûì àñòðîôèçèêîì, êîòîðûé â íà÷àëå 60-õ ãîäîâ ñïðàøèâàë: «Ñêîëüêî àíãåëîâ ìîãóò ñåãîäíÿ òàíöåâàòü íà ìàêóøêå íåéòðîííîé çâåçäû?» è êîòîðûé â êîíöå 60-õ è íà÷àëå 70-õ ãîäîâ ïðèñòóïèë ê àñòðîôèçè÷åñêîìó èññëåäîâàíèþ íå òîëüêî íåéòðîííûõ çâåçä, íî òàêæå è ÷åðíûõ äûð.
Íåêîòîðûå (íî íå âñå!) àñòðîíîìû òàê õîòÿò òåïåðü âåðèòü â ÷åðíûå äûðû, ÷òî òîëüêî è ñëûøíî, êàê ÷åðíûå äûðû ïðåäëàãàþòñÿ â êà÷åñòâå deus ex machina ïî÷òè â êàæäîì ñëó÷àå îòêðûòèÿ íîâîãî
òàèíñòâåííîãî íàáëþäàåìîãî ÿâëåíèÿ — îò äâîéíîãî ðåíòãåíîâñêîãî èñòî÷íèêà Cygnus Õ-1 è äðóãèõ ðåíòãåíîâñêèõ èñòî÷íèêîâ [28, 215] äî ñèòóàöèè ñ íåõâàòêîé ñîëíå÷íûõ íåéòðèíî [48, 193], äî çàãàäêè íåäîñòàþùåé ìàññû, òðåáóåìîé äëÿ ñòàáèëèçàöèè ñïèðàëüíûõ ãàëàêòèê [91, 141], äëÿ ñâÿçûâàíèÿ ñêîïëåíèé ãàëàêòèê (ñì., íàïðèìåð, [153]) èëè äàæå çàìûêàíèÿ Âñåëåííîé (íàïðèìåð, [38, 202]), äî ïàäåíèÿ â ïðîøëîì âåêå Òóíãóññêîãî ìåòåîðèòà [92] è äî èñ÷åçíîâåíèÿ ñóäîâ â Áåðìóäñêîì òðåóãîëüíèêå (ñì., íàïðèìåð, [19]). Äåëî ïðèíÿëî ñòîëü îäèîçíûé õàðàêòåð, ÷òî âîçíèêëà íàñóùíàÿ íåîáõîäèìîñòü îòäåëèòü ïðàâäîïîäîáíûå ãèïîòåçû, êàñàþùèåñÿ ðîëè ÷åðíûõ äûð, îò íåïðàâäîïîäîáíûõ.
Ñåé÷àñ â àñòðîôèçèêå ÷åðíûõ äûð èìååòñÿ äîñòàòî÷íî òåñíîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó òåîðèåé è íàáëþäåíèÿìè. Ýòî íå âñåãäà áûëî òàê. Ïèîíåðñêèå ðàáîòû Ëàïëàñà [107] è Îïïåíãåéìåðà è Ñíàéäåðà [137] áûëè î÷åíü ìàëî ñòèìóëèðîâàíû íàáëþäàòåëüíîé àñòðîíîìèåé. Âïîñëåäñòâèè, â êîíöå 50-õ è íà÷àëå 60-õ ãîäîâ, áåç êàêèõ-ëèáî íàáëþäàòåëüíûõ äàííûõ Óèëåð [219, 220] ïîáóæäàë ñâîèõ êîëëåã-ôèçèêîâ ðàññìàòðèâàòü ãðàâèòàöèîííûé êîëëàïñ è âîçíèêàþùóþ ñèíãóëÿðíîñòü êàê «îäèí èç âåëè÷àéøèõ êðèçèñîâ âñåõ âðåìåí» äëÿ ôóíäàìåíòàëüíîé ôèçèêè. Âîçìîæíî, èìåííî áëàãîäàðÿ âëèÿíèþ Óèëåðà àñòðîôèçèêè, êîãäà áûëè îòêðûòû êâàçàðû, ñðàçó ñòàëè èñêàòü îáúÿñíåíèå â ãðàâèòàöèîííîì êîëëàïñå. È â ïîñëåäóþùåì èíòåëëåêòóàëüíîì áðîæåíèè àñòðîôèçèêè íà÷àëè ñïðàøèâàòü ñåáÿ, êàêèõ äðóãèõ íàáëþäàòåëüíûõ ïðîÿâëåíèé ìîæíî áûëî áû îæèäàòü îò ñêîëëàïñèðîâàâøèõ îáúåêòîâ. Ñ ýòîãî è íà÷àëàñü ñîâðåìåííàÿ ýðà àñòðîôèçèêè ÷åðíûõ äûð ñ åå íàáëþäàòåëüíî-òåîðåòè÷åñêèìè ñâÿçÿìè, õîòÿ òåðìèí «÷åðíàÿ äûðà» áûë ïðèäóìàí åùå Óèëåðîì [221].