В атмосфере Земли найдены признаки воздействия чёрной дыры

Явление зафиксировали 9 октября 2022 года сразу несколько космических телескопов. Например, обсерватория Swift, которая летает вокруг Земли на высоте порядка 600 километров, телескоп Fermi (высота орбиты — 550 километров, почти как у "Хаббла"), а ещё обсерватория INTEGRAL, которую запускали с Байконура и для которой российский Институт космических исследований предложил и рассчитал совсем другую орбиту: высотой от 9 до 150 тысяч километров. Надо сказать, характеристики обнаруженного события оценивали в основном по данным INTEGRAL. Все эти аппараты имеют на борту приборы для улавливания гамма-лучей.

Гамма-лучи, как и вообще любое электромагнитное излучение, — это действие тех же самых фотонов, которые несут нам видимый свет, просто фотоны могут обладать разной энергией. То, что мы можем воспринимать глазами как цвета радуги, — это сравнительно слабые фотоны. Они воздействуют на радужную оболочку, но они не в силах нанести ей никакого вреда. А вот гамма-излучение порождается фотонами с чудовищной энергией. Они "простреливают" атомы любого вещества на своём пути и выбивают из них электроны, то есть нарушают их нормальную структуру. В этом и заключается действие "радиации". Учёные называют рентгеновское и гамма-излучение ионизирующими, потому что атомы, лишённые хотя бы одного своего "законного" электрона, — это ионы.

Так вот, то, что зафиксировали космические телескопы, — это был гамма-всплеск, внезапная вспышка гамма-излучения где-то в космосе. Но самое поразительное в том, что её не просто уловили где-то далеко за пределами Земли, её последствия замечены в земной атмосфере. В частности, это зафиксировал китайско-итальянский спутник CSES (летает на высоте около 500 километров). Что именно он зафиксировал: гамма-излучение бомбардировало атомы в нашем околоземном пространстве, выбивало из них электроны, и за счёт этого над планетой стало носиться подозрительно много свободных электронов, их плотность на какое-то время заметно увеличилась. По опубликованным данным, такое после этой гамма-вспышки наблюдалось не только на 500-километровой высоте, но и на уровне всего 60–100 километров, то есть уже в мезосфере, где сгорают метеоры во время "звёздных дождей".

Эти электроны только кажутся чем-то незначительным: к примеру, то же самое происходит с атмосферой под действием Солнца на пике его активности (который сейчас приближается), и из-за этого столпотворения электронов они активнее бомбардируют Международную космическую станцию и быстрее заставляют её снижаться. Поэтому во время солнечного максимума приподнимать орбиту МКС приходится в несколько раз чаще, чем в спокойное время. И это при том, что МКС держат на высоте чуть более 400 километров.

Впрочем, эта гамма-вспышка для МКС значения не имеет, потому что она длилась всего 7 минут. Эти 7 минут позволяют астрономам сделать очень интересный вывод. Дело в том, что по продолжительности вспышки они могут определить её причину. Если, скажем, гамма-всплеск длился всего какие-нибудь доли секунды, то учёные скажут, что это столкнулись и слились воедино либо две нейтронные звезды, либо чёрная дыра и нейтронная звезда. А вот от нескольких минут до нескольких часов гамма-лучи идут после взрывов сверхновых звёзд, когда "перегоревшие", "старые" светила сбрасывают прочь свою оболочку. Их ядра при этом коллапсируют, сжимаются до размеров жалких десятков километров (как астероиды!) и становятся одним из двух — либо нейтронной звездой, либо чёрной дырой. Если "при жизни" звезда была, допустим, раз в 15 массивнее Солнца — то остаётся после неё нейтронная звезда, если ещё тяжеловеснее — чёрная дыра. Соответственно, чем более массивна звезда, тем более мощный взрыв сверхновой она устраивает в конце "жизненного пути".

Так вот, гамма-всплеск октября 2022 года оказался одним из самых мощных за всю историю космических наблюдений. Из этого учёные заключают, что его породил взрыв чрезвычайно массивной звезды, и ядро её, скорее всего, стало чёрной дырой. И вот ещё одна поразительная деталь: источник вспышки, то есть место взрыва этой сверхновой, по подсчётам астрономов, находится более чем в двух миллиардах световых лет от нас. Выходит, только что появившаяся во Вселенной чёрная дыра может атаковать атмосферу Земли энергией породившего её взрыва даже с такого расстояния.