Премия за черные дыры

Василий Бескин
Васи­лий Бес­кин

Веду­щий науч­ный сотруд­ник Отде­ле­ния тео­ре­ти­че­ской физи­ки ФИАН, про­фес­сор МФТИ, докт. физ.-мат. наук Васи­лий Бес­кин про­ком­мен­ти­ро­вал для ТрВ-Нау­ка при­суж­де­ние пре­мии Кра­у­фор­да Коро­лев­ской ака­де­мии наук Шве­ции по аст­ро­но­мии. Награ­дой были отме­че­ны про­фес­сор Уни­вер­си­те­та Кен­тер­бе­ри (Новая Зелан­дия) Рой Керр (Roy Kerr) и про­фес­сор Стэн­форд­ско­го уни­вер­си­те­та (США) Род­жер Блэнд­форд (Roger Blandford) за их «фун­да­мен­таль­ную рабо­ту по вра­ща­ю­щим­ся чер­ным дырам и их аст­ро­фи­зи­че­ским при­ло­же­ни­ям».

Недав­но я слу­чай­но наткнул­ся на сло­ва, кото­рые при­над­ле­жат Вла­ди­ми­ру Иго­ре­ви­чу Арноль­ду: «Будучи по про­фес­сии мате­ма­ти­ком, я вынуж­ден в сво­ей рабо­те посто­ян­но опи­рать­ся не на дока­за­тель­ства, а на ощу­ще­ния, догад­ки и гипо­те­зы, пере­хо­дя от одно­го фак­та к дру­го­му при помо­щи того осо­бен­но­го вида оза­ре­ния, кото­рый застав­ля­ет усмат­ри­вать общие чер­ты в явле­ни­ях, быть может, кажу­щих­ся вовсе не свя­зан­ны­ми меж­ду собой посто­рон­не­му». То , что сде­ла­ли Рой Керр в 1963 году и Род­жер Блэнд­форд и Роман Зна­ек в 1977 году, было имен­но таким про­ры­вом. Пото­му что окон­ча­тель­ное, в том чис­ле стро­гое мате­ма­ти­че­ское, под­твер­жде­ние полу­чен­ных ими резуль­та­тов было выпол­не­но лишь спу­стя мно­го лет.

Неуди­ви­тель­но поэто­му, что име­на Кер­ра и Блэнд­фор­да ста­ли нари­ца­тель­ны­ми. Сво­и­ми рабо­та­ми они зада­ли целое науч­ное направ­ле­ние в физи­ке и аст­ро­фи­зи­ке, кото­рым теперь зани­ма­ет­ся огром­ное чис­ло иссле­до­ва­те­лей. Дей­стви­тель­но, когда мы гово­рим о кер­ров­ской чер­ной дыре, то все пони­ма­ют, что речь идет о мет­ри­ке вра­ща­ю­щей­ся чер­ной дыры. Имен­но Керр пер­вым нашел точ­ное осе­сим­мет­рич­ное реше­ние урав­не­ний общей тео­рии отно­си­тель­но­сти Эйн­штей­на в отсут­ствие внеш­них масс и полей.

Р. Керр (www.comsdev.canterbury.ac.nz)
Р. Керр (www.comsdev.canterbury.ac.nz)

Коли­че­ство таких реше­ний мож­но пере­счи­тать по паль­цам. Пер­вое из них — реше­ние Шварц­шиль­да для цен­траль­но-сим­мет­рич­но­го слу­чая — было най­де­но в 1916 году. Как извест­но, свой­ства чер­ных дыр пол­но­стью опре­де­ля­ют­ся лишь тре­мя пара­мет­ра­ми, а имен­но их мас­сой, момен­том импуль­са и элек­три­че­ским заря­дом. Реше­ние для слу­чая, когда заряд равен нулю, как раз и полу­чил Керр. Сей­час любят гово­рить об «уровне инже­нер­ных рас­че­тов». Это реше­ние и есть некая осно­ва, на кото­рой мож­но рас­смат­ри­вать все осталь­ные про­цес­сы: как дви­жет­ся веще­ство, как гене­ри­ру­ют­ся струй­ные выбро­сы, как излу­ча­ет плаз­ма.

Когда же мы гово­рим про эффект Блэнд­фор­да — Зна­е­ка, или, сокра­щен­но, про BZ-эффект, то все аст­ро­фи­зи­ки пре­крас­но пони­ма­ют, что речь идет о том, что вра­ща­ю­ща­я­ся чер­ная дыра, погру­жен­ная во внеш­нее маг­нит­ное поле, может терять энер­гию и, зна­чит, быть источ­ни­ком актив­но­сти во мно­гих аст­ро­фи­зи­че­ских объ­ек­тах. Полу­чен­ный ими (на самом деле совер­шен­но неоче­вид­ный) тео­ре­ти­че­ский резуль­тат явля­ет­ся сей­час одним из клю­че­вых момен­тов, на кото­ром стро­ит­ся совре­мен­ная аст­ро­фи­зи­ка. На мно­гих кон­фе­рен­ци­ях имя Блэнд­фор­да упо­ми­на­ет­ся в свя­зи с тема­ми отдель­ных сек­ций. Пото­му что сама воз­мож­ность извле­че­ния энер­гии из вра­ща­ю­щей­ся чер­ной дыры была настоль­ко важ­на и прин­ци­пи­аль­на, что она откры­ла воз­мож­ность для даль­ней­ших иссле­до­ва­ний.

Напом­ню, что сей­час боль­шин­ство аст­ро­фи­зи­ков счи­та­ет, что чер­ные дыры во Все­лен­ной уже обна­ру­же­ны, хотя все­гда надо пом­нить, что най­ден­ные объ­ек­ты — это пока еще толь­ко кан­ди­да­ты в чер­ные дыры. В насто­я­щее вре­мя най­де­ны десят­ка два галак­ти­че­ских чер­ных дыр, вхо­дя­щих в двой­ные систе­мы, с мас­сой поряд­ка 10–50 масс Солн­ца. Кро­ме того, несколь­ко сотен сверх­мас­сив­ных чер­ных дыр с мас­са­ми 106–109 масс Солн­ца нахо­дят­ся в цен­трах дале­ких галак­тик. В нашей галак­ти­ке чер­ная дыра име­ет не очень боль­шую мас­су поряд­ка 106 масс Солн­ца.

Р. Блэндфорд (www.kavlifoundation.org)
Р. Блэнд­форд (www.kavlifoundation.org)

Вопрос же о том, с какой чер­ной дырой, вра­ща­ю­щей­ся или не вра­ща­ю­щей­ся, мы име­ем дело, зави­сит от исто­рии ее воз­ник­но­ве­ния, а имен­но от того, был ли доста­точ­но боль­шой момент импуль­са у того газа или звезд, кото­рые в ито­ге пре­вра­ти­лись в чер­ную дыру. К сожа­ле­нию, пря­мых дока­за­тельств суще­ство­ва­ния вра­ща­ю­щих­ся чер­ных дыр пока нет. Толь­ко в послед­нее вре­мя в свя­зи с боль­шим про­грес­сом в радио­астро­но­мии, поз­во­ля­ю­щим суще­ствен­но уве­ли­чить угло­вое раз­ре­ше­ние теле­ско­пов, появи­лась надеж­да, что чер­ная дыра в нашей галак­ти­ке будет нако­нец «раз­ре­ше­на» и по дви­же­нию окру­жа­ю­ще­го ее веще­ства мож­но будет ска­зать о том, вра­ща­ет­ся она или нет.

В заклю­че­ние я хотел бы доба­вить, что на самом деле у Р. Блэнд­фор­да есть все­го лишь несколь­ко ста­тей, посвя­щен­ных чер­ным дырам. Одна­ко его ста­тья с Р. Знае­ком вхо­дит в его «гросс­мей­стер­ский» ряд из 8 работ, на кото­рые име­ет­ся боль­ше 1000 ссы­лок. Забав­ность же состо­ит в том, что поми­мо рабо­ты с Р. Знае­ком в тот же ряд вхо­дит еще одна пуб­ли­ка­ция с Д. Пей­ном, каса­ю­ща­я­ся дру­го­го меха­низ­ма выде­ле­ния энер­гии из цен­траль­ной маши­ны, при кото­ром основ­ную роль игра­ет уже не сама чер­ная дыра, а окру­жа­ю­щий ее аккре­ци­он­ный диск. Вопрос же о том, какой их этих двух меха­низ­мов игра­ет бóль­шую роль в кон­крет­ных источ­ни­ках, актив­но обсуж­да­ет­ся уже мно­го лет.

С Род­же­ром Блэнд­фор­дом мы встре­ча­лись мно­го раз, посколь­ку я сам дол­гое вре­мя зани­мал­ся про­бле­мой цен­траль­ной маши­ны в актив­ных галак­ти­че­ских ядрах. Он был нашим гостем на Гин­збург­ской кон­фе­рен­ции, кото­рую в 2012 году про­во­ди­ло ОТФ ФИАН. И сей­час мы тоже при­гла­ша­ем его вой­ти в Advisory Committee кон­фе­рен­ции, посвя­щен­ной уже сто­ле­тию В. Л. Гин­збур­га, кото­рая прой­дет в мае сле­ду­ю­ще­го года. Он очень при­ят­ный в обще­нии чело­век, не «заброн­зо­вев­ший», несмот­ря на несо­мнен­ные заслу­ги, и я очень рад за него.

Запи­са­ла Ната­лия Деми­на

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Подписки
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
res Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
res
res

А како­ва реак­ция ЧД-спе­ци­а­ли­стов на рабо­ты И.И.Ройзена (ФИАН)?

http://ria.ru/science/20100825/268838412.html

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: