Черная дыра

Глава 1

Prescriptum. То, что я написал здесь чистая астрофизика, кроме струн внутри черной дыры, их я сам придумал. Но кто знает может так и есть?

ЧЁРНАЯ ДЫРА

До того как стать дырой, она была звездой.

Не первой. Не последней. Одной из миллиардов. Но заметной. Белой. Горячей. Такой, что её свет резал глаз. Такой, что планеты на орбитах плавились.

В начале в ней был только водород. И немного гелия. Совсем чуть-чуть. Потому что звёзды рождаются из газовых облаков. А газовые облака — это в основном водород. Самый простой элемент. Один протон. Один электрон. Ничего больше.

И вот этот водород начал гореть. В ядре. Где температура — миллионы градусов. Где давление — миллионы атмосфер. Где — всё. Там ядра водорода сталкивались. Соединялись. Один плюс один. Два протона. И — получался гелий. Термоядерная реакция. Синтез. Превращение.

Водород горел. Гелий копился. Миллионы лет. Десятки миллионов. Пока водород не кончился. Пока в ядре не остался только гелий. Только пепел. Только — следующий шаг.

Когда водород кончился — звезда попыталась сжаться. Гравитация потянула внутрь. Ядро сжалось. Плотность выросла. Давление стало избыточным. Температура подскочила. И тогда в термоядерные реакции вступил гелий.

Не водород. Гелий. Потому что водорода больше не было. Потому что нужно было что-то. Потому что иначе — коллапс.

Гелий горел. Соединялся. Три ядра гелия — в углерод. Углерод — в неон. Неон — в кислород. Кислород — в кремний. Кремний — в железо. Каждый слой — быстрее предыдущего. Каждый — горячее. Каждый — ближе к концу.

Солнце так не может. У Солнца есть только водород. И ещё немного. Но недостаточно. Солнце станет красным гигантом. Сбросит оболочку. Станет белым карликом. И — всё. Оно не дойдёт до железа. Не взорвётся. Не станет дырой.

А она — могла.

Кремний — последний. Дальше — железо. Железо не горит. Железо — балласт. Оно копится в центре. Давит. Сжимает. И когда его становится слишком много — ядро не выдерживает. Схлопывается. За миллисекунды. Внутри — пустота. Снаружи — ударная волна. Свет. Жар. Сверхновая.

Она взорвалась. Ярко. Громко. Окончательно.

Но не исчезла.

СЖАТИЕ

Остаток ядра сжался.

Не постепенно. Не плавно. А рывком. Как будто кто-то выдернул опору.

Гравитация была слишком сильной. Нейтронное вырождение — то, что держит нейтронные звёзды от дальнейшего сжатия, — не выдержало. Предел Оппенгеймера — Волкова. Примерно три массы Солнца. Всё, что тяжелее, — коллапсирует дальше. До конца.

Её масса была больше. Восемь. Десять. Двенадцать. Может, больше. Нейтроны не выдержали. Они сжались. Дальше. Глубже. В — ничего.

Не было нейтронной звезды. Не было остановки. Не было мгновения, когда она могла бы сказать: «Вот. Я здесь. Я держусь».

Просто — коллапс. Прямой. Быстрый. Окончательный.

И она стала чёрной дырой.

ГОРИЗОНТ

У неё был горизонт.

Не поверхность. Не твёрдая кора. Не что-то, что можно потрогать. А граница. Воображаемая сфера. За которую ничего не может выйти. Даже свет.

Радиус этой сферы называется гравитационным радиусом, или радиусом Шварцшильда. Он пропорционален массе. Чем тяжелее дыра — тем больше горизонт. Для дыры в десять масс Солнца радиус — около тридцати километров. Для дыры в миллион масс Солнца — размер Солнечной системы.

Внутри горизонта — сингулярность. Точка. Бесконечная плотность. Бесконечная кривизна. Место, где физика ломается. Где уравнения перестают работать.

Но это — по учебнику.

А если заглянуть глубже. Если представить. Если почувствовать.

СТРУНЫ

Внутри неё были струны.

Не те струны, что в двигателе «Троллейбуса». Не те, что в космических струнах. А другие. Первородные. Из которых — свет. Из которых — тёмная материя. Из которых — гравитация. Из которых — время. Из которых — вещество.

В нормальном состоянии эти струны вибрировали. Пели. Создавали. Из их вибраций рождались волны. Частицы. Поля.

Но когда звезда сжалась. Когда горизонт закрылся. Когда гравитация стала такой сильной, что даже свет не мог выйти. — струны сжались. Прижались друг к другу. Так плотно, что даже не могли вибрировать. Не могли петь. Не могли создавать.

Они просто лежали. Плотно. Тяжело. Невозможно.

Напряжение было безмерным.

И чем больше массы падало в дыру — тем сильнее сжимались струны. Тем тише становились их вибрации. Тем темнее. Тем тяжелее.

Она чувствовала это. Чувствовала, как струны затихают. Как песня смолкает.

Она хотела, чтобы они снова запели.

Но не могла.

ИЗЛУЧЕНИЕ ХОКИНГА

Но была одна вещь, которую она не понимала.

Она не была абсолютно чёрной.

В 1974 году Стивен Хокинг доказал, что чёрные дыры испускают излучение. Слабое. Едва заметное. Но испускают.

Это происходит потому, что вакуум не пустой. В нём постоянно рождаются и исчезают пары виртуальных частиц. Частица и античастица. Они появляются из ничего. И возвращаются в ничего. За долю секунды.

Но рядом с горизонтом что-то происходит.

Одна из пары может упасть в дыру. А другая — остаться снаружи. И стать реальной. Улететь. В космос.

Частица, которая упала, имеет отрицательную энергию. Дыра поглощает её. И становится легче. Чуть-чуть. На массу этой частицы. А частица, которая улетела, — уносит энергию. И становится излучением. Тепловым. Слабым. Едва заметным.

Это излучение Хокинга.

Она теряла массу. Медленно. Очень. Невообразимо медленно. Для дыры в десять масс Солнца время испарения — 10⁶⁷ лет. В десятки миллиардов раз больше возраста Вселенной. Это вечность. Это никогда.

Но это было.

Она не была абсолютно чёрной. Она светилась. Тихо. Слабо. Едва заметно. Как уголёк. Как звезда. Как маяк.

Струны — сжатые. Тихие. Мёртвые. — не знали об этом. Они не вибрировали. Они не пели. Они просто лежали. И ждали.

Но где-то там. На горизонте. На границе. Где гравитация встречается с квантовой механикой. Где реальность ломается. — что-то происходило. Что-то рождалось. Что-то уходило.

Она теряла массу. И ждала.

КОНЕЦ

Она была звездой.

Белой. Горячей. Такой, что её свет резал глаз. Такой, что планеты плавились.

В начале в ней был только водород. Потом гелий. Потом углерод. Потом неон. Потом кислород. Потом кремний. Потом железо.

Она сгорела. Взорвалась. Сжалась.

И стала дырой.

Внутри — струны. Сжатые. Тихие. Мёртвые. Которые когда-то пели. Которые создавали.

На горизонте — излучение. Слабое. Тихое. Едва заметное. Которое уносит массу. Которое ждёт.

Она не абсолютно чёрная. Она светится. Тихо. Слабо. Как уголёк. Как звезда. Как маяк.

Струны не знают. Они спят. Они ждут. Ждут, когда масса уйдёт. Когда горизонт исчезнет. Когда они снова смогут вибрировать. Петь. Создавать. Быть.

Но это вечность. Это никогда.

А пока — она есть. Тёмная. Тяжёлая. Одинокая. С светящимся горизонтом. С сжатыми струнами.

Она — чёрная дыра.

И она ждёт.

P.S. Излучение Хокинга — это не просто теория. Это реальность. В 2010 году итальянские учёные наблюдали его аналог в лаборатории. Не в космосе. Не на горизонте. А в оптическом волокне. Где свет вёл себя так же. Как у чёрной дыры. Это не то же самое. Но это доказательство. Что Хокинг был прав. Что дыры не вечны. Что даже они умирают. Медленно. Тихо. Светясь. Как уголёк. Как звезда.