Как возможно изучение черных дыр? Что такое Шварцшильдовская черная дыра? И в чем особенность гигантских черных дыр? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Эмиль Ахмедов.

В физике черных дыр есть две составляющие: экспериментальная и теоретическая. Коснемся в первую очередь теоретической составляющей. Как исторически возник вопрос о черных дырах? Если бросить камень с высоты параллельно поверхности Земли, то он полетит по параболе. При увеличении начальной скорости камня парабола будет удлиняться. Наконец, при некоторой, достаточно большой начальной скорости камень просто начнет летать вокруг Земли. Другими словами, он будет свободно падать, но при этом собственно падения происходить не будет. Точнее, если камень находится в атмосфере, то он будет тереться о воздух и, теряя скорость, вскоре упадет. Но если бросить его достаточно высоко за пределами атмосферы, то там трение о воздух отсутствует, и вращение будет вечным.

Скорость, с которой нужно бросить камень, чтобы он летал вокруг Земли, называется «первая космическая». Именно с такой скоростью летают спутники вокруг Земли. Вторая космическая скорость — это такая скорость, с которой камень улетит с Земли в бесконечность.

В реальность существования черных дыр сейчас верит все больше и больше физиков, потому что есть объекты, которые наблюдаются на звездном небе и свойства которых мы не можем интерпретировать иначе как-то, что они ведут себя подобно черным дырам. Так в нашей галактике найдено порядка 50-ти объектов такого сорта. Их массы, как правило, составляют более трех масс Солнца.

Помимо этого существует представление, подтвержденное наблюдаемыми данными, что в активных ядрах галактик находятся гигантские черные дыры. Это такие объекты, масса которых уже достигает сотни тысяч или даже миллионов масс Солнца.

Много вопросов, связанных с черными дырами, остается все еще открытыми. Среди них — как на микроскопическом уровне происходит рождение излучения Хокинга в поле черных дыр. Кроме того, несмотря на то, что все меньше и меньше людей сомневаются в существовании этого эффекта, он не подтвержден экспериментально. В связи с этим возникает вопрос о реальности его существования. Также пока нет ответа на то, как происходит отклик в эффекте Хокинга. То есть как происходит уменьшение массы черной дыры при рождении соответствующего излучения и что является его результатом? Что происходит на конечной стадии испарения, и если дыра не полностью испаряется, то что остается в результате?