Черные дыры – кротовые норы в другие миры

«Черные дыры могут стать проходами в какое угодно время. Если бы нам пришлось прыгнуть в черную дыру, то предполагается, что мы бы появились в другой части Вселенной и в другой временной эпохе…»

Карл Саган

В центре нашей галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра — Стрелец A* (Sagittarius A*) — компактный радиоисточник, окружённый горячим радиоизлучающим газовым облаком. Расстояние до Sagittarius A* составляет около 26 тыс. световых лет. Стрелец A* является мощным источником радиоволн. Долгое время астрономы предполагали, что эти радиоволны исходят от черной дыры, масса которой приблизительно в 4 млн. раз больше массы Солнца. Подтвердить ее присутствие удалось лишь тогда, когда ученые смогли отследить звезды, которые вращаются по орбите достаточно близко к горизонту событий черной дыры.

Сотрудники Шанхайского университета Зилонг Ли и Козимо Бэмби предлагают довольно экзотическое объяснение наблюдениям за Sagittarius A*. По их мнению, этот объект может представлять собой кротовую нору. Несмотря на то, что исследование полностью построено на теоретических предположениях, ученые надеются получить подтверждение своей гипотезе с помощью прибора GRAVITY, который вскоре будет установлен на один из мощнейших телескопов мира — VLT (Very Large Telescope).

По мнению Ли и Бэмби, некоторые виды древнейших кротовых нор могут быть одним из вероятных объяснения появления сверхмассивных объектов в центрах галактик. У этих объектов нет твердой поверхности, поэтому они могут имитировать своего рода горизонт событий. Они могли появиться в ранние годы существования Вселенной, и вырасти во время инфляции. Тип кротовой норы, которая имитирует черную дыру, мог сформироваться лишь во время Большого Взрыва. Эти объекты могут быть совсем не черными дырами, а гигантскими кротовыми норами, которые связывают разные части пространства и времени.

Учёные не знают, что происходит внутри черной дыры. Для уравнений общей теории относительности существуют решения, позволяющие упасть в черную дыру и выйти где-нибудь в другом месте из белой дыры. Стивен Хокинг считает, что белая дыра – это пущенная вспять черная дыра — объект, из которого можно выйти, но в который нельзя попасть. Белая дыра могла бы быть где-то в другой части Вселенной. Это дало бы возможность для быстрых межгалактических путешествий. Однако, эти путешествия могут оказаться слишком быстрыми. Если бы путешествие через черные дыры было возможно, то ничто не помешало бы нам вернуться назад еще до того, как мы оттуда отбыли.

Хокинг считает, что энергия Вселенной утекает не безвозвратно. Рано или поздно процесс поглощения вещества черными дырами может прекратиться, и тогда начнется обратный процесс — выход энергии и вещества наружу. Быть может, начиная с этого момента, время потечет вспять? Возможно, в будущем человечеству удастся увидеть чёрные дыры и заглянуть в центр Млечного пути?

Многие астрофизики полагают, что чёрные дыры являются коридорами времени. Вокруг чёрной дыры образуется гравитационное поле, в котором объекты достигают скорости света. Внутри чёрных дыр, время и пространство перестают функционировать и меняются местами, в результате чего путешествие в пространстве становится перемещением во времени.

С точки зрения науки, путешествия в будущее возможны, и это экспериментально подтверждено. Уравнения Эйнштейна допускают существование множества разных типов машины времени. В частности, один из типов машины времени предусматривает использование кротовых нор, которые могут соединять две точки во времени. Это пространственно-временной туннель, «дыры» в пространстве-времени, где можно свободно перемещаться вперед и назад во времени.

Эйнштейн объяснил возможность существования пространственно-временных «порталов» в недрах черных дыр, физики называют эти порталы червоточинами, поскольку они создают более короткий альтернативный путь между двумя точками. Эти порталы также называют «вратами» в другие измерения. Червоточины могут существовать благодаря теории так называемой «квантовой запутанности», согласно которой частицы могут быть тесно связаны между собой независимо от разделяющего их расстояния.

Физики-теоретики Хуан Мартин Малдасена из Института перспективных исследований в Принстоне и Леонард Сасскинд из Стэнфордского университета утверждают, что червоточины связаны с квантовой запутанностью. В частности, они предположили, что у каждой чёрной дыры есть пара, и обе дыры связаны друг с другом именно благодаря запутанности. Ученые утверждают, что червоточины и запутанность могут быть по сути одним и тем же явлением.

Физиком-теоретиком Никодемом Поплавски из университета в Нью-Хейвене разработана теоретическая модель, согласно которой наша Вселенная представляет собой внутренности чёрной дыры, расположенной где-то в родительской пра-Вселенной. Поплавски полагает, что другой конец кротовой норы соединён с белой дырой. При этом внутри кротовой норы возникают условия, напоминающие расширяющуюся Вселенную, аналогичную наблюдаемой нами. Из этого следует, что и наша Вселенная может оказаться просто внутренней частью какой-то кротовой норы. Ученый полагает, что, гипотетически, наш мир могла поглотить чёрная дыра, и в результате мы оказались в новой Вселенной — ведь до сих пор толком неизвестно, что случается с объектами, попавшими в такую гигантскую «воронку». Расчёты физика позволяют предположить, что прохождение материи через чёрную дыру может быть аналогом Большого Взрыва и привести к образованию другой реальности. Сжатие пространства с одной стороны может привести к расширению с другой, значит каждая чёрная дыра — потенциальная «дверь», ведущая в нėчто, пока неисследованное.

Группа физиков из Германии и Греции представила принципиально новый взгляд на проблему кротовых нор. По их мнению, после Большого взрыва Вселенная состояла из квантовой пены, и в каждый момент времени в ней возникали не только черные дыры, но и кротовые норы. Причем, в отличие от черной дыры, газ, попавший в кротовую нору (у которой нет горизонта событий) продолжает испускать рентгеновское излучение. Подобное поведение газа было зафиксировано космическим телескопом «Хаббл» в окрестностях Стрельца A*. Судя по поведению газа, возможно, это действительно устойчивая кротовая нора.

Все обнаруженные в космосе черные дыры стремительно вращаются, некоторые вращаются со скоростью около 1,6 млн. км/ч, что было вычислено при помощи «Хаббла». В самом центре можно наблюдать плоское округлое ядро, размеры которого составляют около светового года в поперечнике. Внутри этого ядра находится горизонт событий и сама черная дыра. Поскольку черные дыры невидимы, для их обнаружения астрономы вынуждены пользоваться методами непрямого наблюдения. На фотографиях они пытаются найти «аккреционный диск» вращающегося газа, окружающего черную дыру. У нашего Солнца наверняка был такой диск, когда оно возникло 4,5 млрд. лет назад, но он сконденсировался, образовав планеты.

Возможно, следующее поколение космических телескопов поможет ученым ответить на глобальные вопросы о времени и пространстве, в частности, если черные дыры могут закручивать пространство, то могут ли они искривлять также и время?

К сожалению, пылевые облака закрывают от нас центр нашей галактики Млечный Путь, если бы не они, то каждую ночь с Земли мы бы наблюдали огромный огненный шар в созвездии Стрельца. Если бы не было этой пыли, то центр нашей галактики Млечный Путь наверняка затмил бы Луну и был бы самым ярким объектом ночного неба.