Ученые НАСА при помощи телескопа Хаббл обнаружили планету из Интерстеллара. По крайней мере, описание почти в точности повторяет показанную в фильме планету: Кеплер 62e полностью покрыта водой и время идет здесь медленнее, чем на Земле.
Четвертая по удаленности экзопланета Kepler-62 e найдена у звезды Kepler-62 в созвездии Лиры. Ученые предполагают, что она может быть обитаема. Раньше такие высказывания могли бы встретиться только в фантастических фильмах — но Кеплер и в самом деле отвечает всем параметрам для возникновения жизни.
Планета примерно в полтора раза больше Земли. Это значит, что гравитации ей хватает для удерживания атмосферы. А еще Кеплер скорее всего полностью покрыта океаном — вода является главным условием для возникновения жизни.
Средняя температура на планете составляет 17 градусов Цельсия. Ученые предполагают, что плотность атмосферы Кеплер такая же, как и на земле, что значит — на ней нет полярных шапок. Отсюда и идея о стокилометровом слое воды, который покрывает всю планету.
Мы также считаем, что время в нашем понимании на Кеплере идет медленнее. Ось планеты находится под большим наклоном, чем земная, значит ниже ее гравитационный потенциал. Эйнштейн разработал формулы гравитационного замедления времени и пока Кеплер попадает в них по всем параметрам, — Алекс Краузе, ученый НАСА.
Изучение Кеплер только началось. Кто знает, может быть уже это поколение землян сможет узнать, что на самом деле происходит на планете из Интерстеллар.
Благодаря фильму «Интерстеллар» я наконец-то смог вздохнуть спокойно. До этого я читал страшные вещи — что согласно данным соцопросов треть населения самой большой страны в мире считает что Солнце вращается вокруг Земли (не переживайте, в западных странах ситуациях такая же, а то и хуже), что лишь несколько процентов учащихся ВУЗов знает, почему происходит смен времен год и т.п. и т.д. Но, как оказалось, все это наглая ложь — ведь как выяснилось из многочисленных отзывов, чуть ли не каждый киноман обладает практически экспертными познаниями в астрофизике, теории черных дыр и многомерных пространств. Так что за систему образования можно не волноваться.
Ладно, оставим сарказм. Фильм это в первую очередь фильм, а не учебник. Ну а когда речь к тому же идет о фильме, перегруженном концепциями, теоретически возможными, но чья практическая реализация под большим вопросом, противоречия закономерны и понятны. К тому же, далеко ведь не всем нравится творчество Нолана. Но в случае с «Интерстелларом» все же есть одно интересное обстоятельство, про которое я хотел рассказать: помимо самого фильма, существует также книга «The Science of Intertellar», написанная астрофизиком Кипом Торном, идеи которого стала отправной точкой для создания фильма.
На мой взгляд, книга как минимум любопытна. С одной стороны, Торн рассказывает обо всех показанных в фильме концепциях. С другой, в ней можно найти некоторые интересные моменты, касающиеся создания фильма, причем со стороны человека не слишком вовлеченного в индустрию.
Во вступлении Торн рассказывает о том, как у него и его давней подруги Линды Обст примерно в 2005 году зародилась идея создания фильма о путешествиях через червоточину, черных дырах и встрече с существами из пятимерного пространства. В феврале 2006 Обст встретилась с агентом Стивена Спилберга и вскоре режиссер заинтересовался идеей фильма. Забавный факт – на тот момент Торн не видел ни одного фильма Спилберга кроме «Инопланетянина».
На встрече со Спилбергом, Торн выдвинул два основных принципа будущего фильма:
- Во-первых, ничто в нем не должно нарушать существующих законов физики и нашего понимания об устройстве Вселенной.
- Во-вторых, даже самые дикие спекуляции (гипотезы), должны быть основаны на существующих ныне научных представлениях и теориях.
Далее, Торн рассказывает о том, как организовал Спилбергу встречу с группой из 14 ученых из Калифорнийского технологического института (Caltech), где они устроили свободное обсуждение по всем возможным темам, начиная от вопросов из каких материалов строить космический корабль способный путешествовать через кротовые норы, и заканчивая теорией струн.
Далее в проект включился Джонатан Нолан, однако вскоре его работа была прервана забастовкой сценаристов. После завершения забастовки, Нолан успел написать три варианта сценария, после чего в июне 2009 переключился на написание «Темного рыцаря: Возрождения легенды». Еще через год, 9 июня 2010 года Спилберг покинул проект из-за разногласий со студией (его компания Dreamworks переехала под крыло Walt Disney, после чего о работе с Paramount можно было забыть). Однако уже через 13 дней заинтересованность в фильме проявил Кристофер Нолан.
Далее Торн рассказывает о том, как после подтверждения в декабре 2012 запуска проекта в производство, познакомился с Ноланом, актерами и командой по сцецэффектов. Два самых забавных факта из этой части – то, как Майкл Кейн попросил у Торна разрешения сфоткаться с ним, и то, что прибыв на съемочную площадку, Торн очень удивился увидев макет Endurance – Торн считал что дешевле будет нарисовать корабль на компьютере (я так подозреваю, что с творчеством Нолана он на тот момент тоже был не слишком хорошо знаком).
Дальнейшая часть книги состоит из семи разделов. В первом разделе Торн дает базовые понятия, которые необходимо знать, чтобы продолжить дальнейшее чтение (основные физические законы Вселенной, что такое черные дыры, основы гравитационного взаимодействия и т.п.). В этой же главе он дает классификацию концепций, которые он будет объяснять во всех следующих разделах: факты, научно-обоснованные догадки и спекуляции – предположения, основанные на существующих ныне научных представлениях, которые теоретически возможны, но подтвердить или опровергнуть истинность которых мы пока не в состоянии.
Вторая глава посвящена показанной в фильме черной дыре Гаргантюа. Она является сверхмассивной черной дырой с массой порядка 100 миллионов солнечных и диаметром 300 миллионов километров. Гаргантюа окружена аккреционным диском температура и светимость которого близки к солнечным (отсюда свет на планетах). Этот диск является «анемичным» — он очень давно (миллионы лет) не получал подпитки, потому у него нет джетов и он не излучает в рентгеновском диапазоне (т.е. к дыре можно приблизиться без риска умереть от радиации).
Скорость вращения Гаргантюа практически равна теоретически возможному пределу – она всего на одну стотриллионную долю меньше скорости света. По словам Торна это маловероятно, но с научной точки зрения все же возможно.
Интересная часть посвящена объяснению того, каким образом Endurance смог бы добраться до планеты Миллер. По расчетам Торна, после того как Endurance вышел бы на безопасную «парковочную» орбиту вокруг Гаргантюа, он бы стал вращаться вокруг нее со скоростью в 1/3 скорости света.Согласно все тем же расчетам Торна, планета Миллер должна была вращаться вокруг Гаргантюа со скоростью в 0.55 скорости света. Однако, чтобы добраться до нее, кораблю нужно было бы не добирать скорость, а наоборот погасить ее до 0.25 световой, после чего гравитация Гаргантю притянула бы корабль – без сброса скорости корабль разогнался бы слишком быстро и не смог бы осуществить данный маневр. Между прочим, в реальности инженеры сталкивались со схожей проблемой – чтобы выйти на орбиту Меркурия, аппарату Messenger пришлось совершить ряд гравитационных маневров вокруг Земли, Венеры и самого Меркурия, чтобы сбросить лишнюю скорость.
Правда в случае с такими огромныи скоростями, обычные планеты не подходят. Нужны весьма массивные объекты. В данном конкретном случае, чтобы Endurance смог сбросить скорость до четверти световой, ему бы пришлось совершить гравитационный маневр у черной дыры средних масс, которая вращалась вокруг Гаргантюа. Приливные силы у подобных объектов уже достаточно слабы, чтобы корабль смог совершить сближение с ними и уцелеть. И собственно говоря, в раннем сценарии Джонатана Нолана эта дыра была (даже целое семейство дыр).
Однако Кристофер Нолан решил, что упоминание еще одной черной дыры слишком смутит зрителей, и потому в фильм попал диалог где Купер говорит о том, что мог бы использовать гравитацию обращающейся вокруг Гаргантюа нейтронной звезды чтобы сбросить скорость – хотя в реальности это бы не сработало. В книге, кстати, есть несколько картинок собственной визуализации Торна того, как бы выглядела Гаргантюа при облете Купером второй черной дыры.
Остальная часть посвящена рассказу о создании внешнего облика Гаргантюа. Собственно, про это есть ролик, добавлю лишь, что показанная в фильме дыра «замедлена» – ее облик соответствует объекту вращающемуся со скоростью 60% от скорости света. При вращении со скоростью в 99.99 световой, она была бы менее «симметрична». Потому, чтобы слишком сильно не смущать зрителей, ее слегка замедлили.
Третья глава посвящена экологической катастрофе, которая согласно сюжету фильма случилась на Земле. Торн проводит транскрипт беседы научной группы из Caltech с обсуждениями различных вариантов конца света. В целом, конечно появления суперпатогена, убивающего абсолютно всю растительную жизнь крайне маловероятно, но все же лучше постучать по дереву.
Следующая глава рассказывает про червоточины. Помимо рассказов о том, что это такое, Торн вспоминает общение с Карлом Саганом по поводу «Контакта» — изначально Саган хотел отправить свою главную героинию Элеонор Эрроуэй в путешествие к звездам через черную дыру, но Торн предложил ему взамен червоточину, которая удерживается от схлопывания экзотической материей. С точки зрения самого Торна, конечно возможность существования проходимых червоточин мала – по крайней мере, в естественной природе они не возникают, а чтобы создать искусственную червоточину потребуются огромные усилия сверхцивилизации.
Часть главы посвящена тому, как команда по спецэффектам пыталась нарисовать путешествие через червоточину используя расчеты Торна. Полет через короткую червоточину было слишком скоротечным и неинтересным, через длинную слишком похож на то, что мы уже видели в куче фильмов. В итоге сцена попавшая в фильм своеобразный компромисс, призванный отобразить дух уравнений Торна. Торна показанный вариант устроитл
И наконец, еще одна часть посвящена тому, как можно было бы обнаружить червоточину с помощью обсерватории LIGO, которая смогла бы засечь испускаемые ей гравитационные волны. Этот фрагмент был в раннем сценарии Джонатана Нолана, но из фильма его вырезали, о чем Торн жалеет.
Следующая часть посвящена планетной системе Гаргантюа – большей частью, планете Миллер. Изначально, когда Нолан сказал Торну, что ему нужно замедление времени эквивалентное 7 годам за час, тот счел, что это невозможно. Однако проведя расчеты, выяснилось что вокруг сверхмассивной черной дыры достаточной массы может существовать стабильная орбита, допускающая существование на ней планеты.
Находясь так близко к черной дыре, планета будет находится в приливном захвате (т.е. будет постоянно обращенной к дыре одной и той же стороной), однако при этом останется эффект «раскачивая» планеты при движении по орбите вокруг Гаргантюа . Это называется либрацией – благодаря им с Земли например можно видеть не ровно 50%, а 59% поверхности Луны. В показанной в фильме ситуации, либрация помноженная на гравитацию Гаргантюа по расчетам Торна может действительно привести к возникновению огромных волн, которые будут прокатываться по планете с промежутком примерно в час.
Еще один интересный факт – на таком расстоянии, Гаргантюа занимала бы ровно половину неба планеты. Однако тут в дело уже вступили художественные соображения. Поскольку встреча с Гаргантюа должна была стать кульминацией фильма, ее видимый размер пришлось уменьшить в 20 раз, чтобы оставить ее на десерт.
Орбита планеты Манна
Две заключительные главы посвящены нырку под горизонт событий Гаргантюа, физике многомерных пространств, сингулярностей и тессеракту. Торн объясняет, как за последние годы изменились представления о черных дырах, и почему если в 1985 году он отговорил Сагана отправить Эллеонор Эрроуэй в путешествие через черную дыру сказав что это мгновенная смерть, то в 2013 он уговорил Нолана отправить Купера к Гаргантюа, зная что космический корабль сможет проникнуть за горизонт ее событий, не будучи при этом мгновенно разорванным на мелкие кусочки.
В тексте приводятся рисунки орбит космических кораблей, схемы гиперкуба и многомерного пространства. Упоминаются спор Торна с Хокингом насчет возможности существования машины времени, принцип самосогласованности Новикова допускающий существования замкнутых временных линий (проще говоря, петель времени, не имеющих начала и конца – см. например «Терминатор» и «12 обезьян»), и еще куча разных вещей.
Скажу честно, к этому моменту
у меня уже окончательно поехала крыша
моих знаний английского перестало хватать, чтобы свободно читать текст.
Как я сказал, выще фильм – это не учебник астрофизики, да и книга Торна тоже не учебник, а научно-популярное издание, рассказывающее вкратце про научные предпосылки, от которых отталкивался он сам и сценаристы. В конце Торн дает большой список литературы, которую стоит изучить, чтобы «нормально» разобраться в теме.
Но все же, я не могу не отдать создателям должное за все эти концепции. Некоторые из них весьма релистичны, некоторые из них кажутся откровенно маловероятными (в ходе текста Торн неоднократно подчеркивает, что вполне может ошибаться и раньше он уже допускал ошибки) – но над всеми ними интересно на досуге поразмышлять и для этого даже не обязательно привязываться к фильму. Если «The Science of Intertellar» переведут на русский, думаю, я бы ознакомился с ней еще один раз.
Начнём, пожалуй, с самой известной планеты из самой популярной фантастической саги. С того самого пустынного мира, где молодой Люк Скайуокер любовался двойными закатами и мечтал о подвигах и приключениях.
Долгое время астрономы полагали, что такие живописные картины способны жить исключительно в фантастических фильмах. Они считали, что из-за гравитационных возмущений планеты в системах двойных звёзд попросту не могут сформироваться. А если сформируются, то быстро будут уничтожены или выброшены за пределы системы.
Сейчас мы знаем, что это не так. Да, планеты у одиночных звёзд встречаются намного чаще, но их присутствие в двойных системах — тоже не уникальный случай. Астрономам уже известно о десятках таких миров. Некоторые обращаются вокруг одной из звёзд системы, некоторые — вокруг пары. Более того, астрономам удалось отыскать экзопланеты в системах с тремя и даже с четырьмя звёздами!
Пока что все найденные у двойных звёзд планеты заметно превосходят Землю по размерам. Но это скорее связано с ограничениями нынешних методов поиска и не значит, что тел поменьше там вовсе нет. Могут ли планеты в двойных системах быть пригодны для жизни? Вполне вероятно. В тех же «Звёздных войнах» и «Чёрной дыре» они показаны как иссушенные пустыни. Но это, по сути, художественное допущение. В реальности всё зависит от орбиты планеты и сочетания других факторов. При наличии подходящих условий мир у двух звёзд может вообще не иметь ни одной пустыни.
Пандора — спутник газового гиганта Полифема, обращающегося вокруг звезды А в системе альфы Центавра. Согласно фильму «Аватар», её масса составляет 72% от массы Земли, а диаметр — 90% от диаметра нашей планеты. Сюда мы вернёмся уже в декабре 2022 года — если Джеймс Кэмерон в сто двадцатый раз не перенесёт премьеру «Аватара 2».
Оставим разумных синих людей на совести канадского режиссёра и сосредоточимся на главном — самой планете. Пока что в астрономических каталогах нет ни одной подтверждённой экзолуны (при уже достаточно большом списке кандидатов). Но не потому, что у экзопланет не бывает спутников, а потому, что мощностей современных телескопов пока что недостаточно, чтобы вычленить их сигнал.
А так, можно практически не сомневаться, что экзолуны существуют, ведь вокруг газовых гигантов в Солнечной системе обращаются многочисленные семейства спутников. Те же Ганимед и Титан по размерам превосходят Меркурий, а второй ещё и обладает полноценной атмосферой.
Масса вымышленной Пандоры в 30 раз превышает массу реального Титана, но нет оснований полагать, что крупнейшие газовые гиганты не могут иметь спутники столь больших размеров. К тому же по массе некоторые кандидаты в экзолуны даже превосходят Землю. Что до потенциальной обитаемости таких миров, астрономы настроены оптимистично. На сегодняшний день именно луны газовых гигантов с подповерхностными океанами (Европа, Энцелад, Титан) считаются наилучшими целями для поиска внеземной жизни в Солнечной системе.
В отличие от почти всех остальных миров из нашего списка, система альфы Центавра — это реальная звёздная система, и многим интересно, может ли там находиться аналог Пандоры. Пока что учёным не удалось подтвердить наличие экзопланет у её двух основных светил, которые напоминают наше Солнце. Но в феврале 2021 года американские астрономы опубликовали фотографию крошечной точки в окрестностях звезды А.
Если это не артефакт изображения или какая-то ошибка, то им удалось заснять объект размером с Нептун, чья орбита соответствует земной по расстоянию до центра. Если у него есть спутники, они должны получать от звезды примерно столько же энергии, сколько наша планета. Так что, если существование этого гиганта будет подтверждено и луны найдутся, мы уже знаем, как их назвать.
Согласно «Дюне» Фрэнка Герберта, планета Арракис обращается вокруг Канопуса — ярчайшей звезды южного неба, расположенной на расстоянии порядка 300 световых лет от Солнца. Это сверхгигант, чья масса в девять раз превосходит солнечную. По астрономическим меркам такие звёзды живут совсем недолго. Канопусу всего 30 миллионов лет, но он уже сжёг весь запас водорода и начал расширяться (для сравнения Солнце достигнет этой стадии примерно через 4 миллиарда лет).
Пока что астрономам не удалось найти у него планет. Но, если они существуют, их судьбе не позавидуешь. По мере расширения Канопус поглотит все внутренние планеты, а затем либо превратится в сверхновую, что уничтожит оставшиеся тела системы, либо сбросит атмосферу и станет тусклым белым карликом (точный сценарий зависит от массы звезды). В последнем сценарии какие-то планеты могут уцелеть. Но, учитывая небольшой возраст системы, крайне маловероятно, что там успеет развиться сложная жизнь.Что касается самого Арракиса, то возникновение мира-пустыни, по какой-то причине лишившегося почти всей воды, — вполне реалистичный сценарий. В качестве примера можно привести Марс, который, скорее всего, был одним из источников вдохновения для Фрэнка Герберта. Сейчас мы знаем, что вскоре после своего формирования Красная планета обладала более плотной атмосферой и большими запасами воды, оставившими многочисленные следы по всей её поверхности. Но в силу ряда причин в последующие миллиарды лет Марс потерял атмосферу и почти всю воду, превратившись в привычный нам мир пыли, песка и древних кратеров.
Полная противоположность Татуину и Арракису — Хот, ледяная планета из «Звёздных войн», на некоторое время ставшая пристанищем базы повстанцев. Несмотря на экстремально холодный климат, на Хоте есть пригодная для дыхания атмосфера и не особо дружелюбные формы жизни.
Для поиска аналогов Хота даже не нужно изучать звёзды — подойдёт и «обычная» машина времени. Вернись мы примерно на 700 миллионов лет назад в прошлое, то обнаружили бы, что наша планета представляет собой гигантский снежок. Речь о грандиозном оледенении, когда почти вся Земля покрылась льдом. Глобальная температура стала настолько низкой, что даже на экваторе было холодно, как в современной Антарктиде. Свободными ото льда оставались лишь участки океана вдали от континента. Скорее всего, именно эти оазисы и позволили жизни на нашей планете уцелеть во время катаклизма.
Геологи считают, что на протяжении истории Земля как минимум дважды (2400 и 700 миллионов лет назад) проходила через периоды глобального оледенения. По иронии первое из них было спровоцировано появление жизни, а точнее, фотосинтезирующих организмов, вырабатывавших кислород. Кислород соединялся с метаном и превращался в углекислый газ и воду. Поскольку метан — мощный парниковый газ, его резкое исчезновение полностью изменило тепловой баланс планеты, спровоцировав оледенение невиданных масштабов. Второе же событие было вызвано химическим выветриванием, из-за которого атмосфера постепенно лишилась почти всего диоксида углерода.
В обоих случаях нашу планету спасла вулканическая активность. Благодаря постепенному накоплению в атмосфере выбрасываемого вулканами углекислого газа и метана возник парниковый эффект и лёд в тропиках начал таять.
Один из наиболее памятных эпизодов «Интерстеллара» Кристофера Нолана связан с прибытием участников миссии на планету Миллер. Её орбита расположена так близко к сверхмассивной чёрной дыре Гаргантюа, что один час на Миллере равняется семи годам на Земле. А ещё по её поверхности регулярно проносятся гигантские волны высотой в километр. Но может ли такой диковинный объект существовать в действительности?
Ответ на этот вопрос сложнее, чем может показаться. Многие воспринимают чёрные дыры как гигантские пылесосы, которые засасывают всё, что к ним приблизится. Но это совсем не так. Например, расположенная в центре нашей галактики сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А* окружена целым скоплением звёзд, многие из которых проходят по довольно близким к ней орбитам. Текущий рекордсмен — светило под обозначением S4714. В перицентре оно приближается к горизонту событий Стрельца А* на расстояние, сопоставимое с дистанцией между Солнцем и Сатурном. В такой момент звезда движется со скоростью, составляющей 8% от скорости света.
Но это звёзды, а что насчёт планет? Астрономам известно, что в космосе существует целая популяция «свободно летящих миров», выкинутых из родных систем (учёные даже допускают, что такие тела способны формироваться отдельно от звёзд). Они вполне могут быть захвачены гравитацией сверхмассивной чёрной дыры и стать её спутниками.
Более интригующий вариант — формирование планет вокруг чёрной дыры из вещества окружающего её аккреционного диска. Для обозначения подобных гипотетических объектов учёные даже придумали термин — бланеты. Проведённое в 2019 году компьютерное моделирование показало, что на стабильных орбитах вокруг сверхмассивных чёрных дыр с низкой активностью вполне могут появляться бланеты. А чёрная дыра из «Интерстеллара» как раз такая.
Что касается экстремальных характеристик планеты Миллер, тут следует обратиться к астроному Кипу Торну, соавтору первоначального сюжета фильма и научному консультанту проекта. Его расчёты показали, что столь сильное искривление времени возможно буквально на последней теоретически стабильной круговой орбите вокруг чёрной дыры. Разумеется, при этом надо принять во внимание характеристики самой Гаргантюа. Согласно Торну, её масса равна массе 100 миллионов Солнц и она вращается со скоростью, составляющей 0,9999999999999 от предельно допустимой. Если первый показатель вполне нормален (по меркам подобных объектов), то второй, наоборот, крайне-крайне-крайне маловероятен. Но всё же не невозможен.
Кстати, находящаяся на таком расстоянии Гаргантюа занимала бы примерно половину неба на планете Миллер. Но тут в силу вступили законы кинодраматургии: крупный план чёрной дыры предназначался для кульминационной сцены фильма, поэтому создатели решили уменьшить её видимые размеры в 20 раз, чтобы оставить самые эффектные кадры для финала.
Что касается показанных в киноленте гигантских волн, они могут быть вызваны небольшим раскачиванием планеты относительно Гаргантюа (на столь небольшом расстоянии она всегда будет повёрнута к чёрной дыре одной и той же стороной, как Луна к Земле). В таком случае под воздействием её мощной гравитации планета будет «расплескивать» воду океанов с периодичностью примерно раз в час.
Безусловно, планета Миллер — экстремальный пример, существование которого возможно в случае совпадения сразу нескольких доведённых до теоретического предела параметров. Её, скорее, нужно рассматривать как любопытный мысленный эксперимент. Но учитывая масштабы Вселенной — как знать? Возможно, вокруг одной из чёрных дыр в центре какой-нибудь далёкой-далёкой галактики действительно обращается подобный мир.
Когда мы говорим о планете-океане, в первую очередь в голову приходит знаменитый Солярис из одноимённой повести Станислава Лема. Хотя, конечно, полностью покрытые водой миры встречались и в «Звёздных войнах», и в других фантастических вселенных.
Оставим за скобками разумность океана и сосредоточимся на том, может ли в принципе существовать мир, не имеющий суши. Ответ — да, и, скорее всего, такие тела широко распространены во Вселенной. У нас под боком в Солнечной системе есть образец подобного объекта. Это Европа — спутник Юпитера, поверхность которого полностью покрыта ледяной корой. Под ней скрывается океан, содержащий больше воды, чем все моря и океаны Земли вместе взятые.
В далёком прошлом Европа была полноценным водным миром. Дело в том, что вскоре после своего формирования, Юпитер был разогрет до высокой температуры. Излучаемого им тепла хватало, чтобы удерживать поверхность Европы от замерзания много миллионов лет. Вполне вероятно, что подобное происходило и на других ледяных спутниках Юпитера.
Что касается экзопланет, астрономам известна целая коллекция миров, чьё соотношение размеров и массы свидетельствует о содержании большого количества воды. В качестве примера можно привести K2-18 b — экзопланету, расположенную в 110 световых годах от Солнца. Её орбита проходит в обитаемой зоне, и тело получает от своей звезды примерно столько же энергии, сколько наша Земля — от Солнца. В 2019 году в её атмосфере нашли много водяного пара. При этом средняя плотность планеты составляет 2,7 г/см3, что лишь немногим меньше средней плотности той же Европы. Астрономы полагают, что K2-18 b обладает плотной атмосферой, под которой скрывается гигантский океан.
Кстати, если глубина океана достигает 100 км, то вода в его нижней части будет находиться под таким огромным давлением, что начнёт формировать экзотические модификации льда (например, лёд V и лёд VII). В нашей Солнечной системе нечто подобное может происходить в недрах Ганимеда, на котором, скорее всего, тоже есть подповерхностный океан.
Пускай «Хроники Риддика» и не стали большим хитом, но смотревшие фильм, наверно, согласятся с тем, что один из его самых запоминающихся моментов связан с планетой-тюрьмой Крематория. Сложно позабыть столь суровый мир, где температура на поверхности понижается до –180 °C ночью и превышает +300 °C днём.
Сами по себе подобные температурные перепады вполне допустимы. Взять хотя бы Меркурий, он разогревается до +430°C днём и охлаждается до –190 °C ночью. Есть лишь одно важное но. У Меркурия нет атмосферы, а у Крематории — есть. Из-за неё температурные колебания значительно сглаживаются. Достаточно сравнить Землю и Луну. Они находятся на одинаковом расстоянии от Солнца, но у Луны практически нет атмосферы, поэтому ночью там –170 °C, а днём — до +120 °C.
Так что, в реальности ночная сторона Крематории попросту не успевала бы остывать, и планета, скорее всего, походила бы на Венеру. Благодаря плотной атмосфере разница в температуре между её ночной и дневной стороной составляет всего несколько десятков градусов — притом что ночь на ней длится целых 120 земных дней.
Впрочем, пускай в показанном виде Крематория и не смогла бы существовать, астрономам известны миры, где происходят схожие температурные перепады из-за вытянутых, как у комет, орбит. В качестве примера возьмём HD 20782. Это газовый гигант, который обращается вокруг солнцеподобной звезды в 117 световых годах от Земли. Во время своего 585-дневного оборота планета приближается к звезде на минимальное расстояние в 9 миллионов километров (в пять раз ближе, чем Меркурий к Солнцу), а затем удаляется на 375 миллионов километров (это дальше от Солнца, чем орбита Марса). Это сопровождается стремительным нагревом и последующим остыванием атмосферы. Температурные колебания должны измеряться сотнями градусов и провоцировать мощнейшие ураганы.
Скорее всего, в Млечном пути есть и каменные планеты с атмосферами, движущиеся по столь же экстремальным орбитам. В таком случае в течение местного года они переживают вначале нагрев до температур, при которых плавятся металлы, потом заморозку, а после процесс повторяется заново.
В завершение вспомним Мустафар — почти полностью покрытую лавой планету, на которой состоялась легендарная дуэль Оби-Вана и Энакина и которая позже стала резиденцией Дарта Вейдера. Не считая ряда фантастических допущений (вроде пригодной для дыхания атмосферы), само по себе существование подобного мира вполне возможно. Одним из источников повышенной вулканической активности может быть приливной разогрев недр спутника под действием гравитации планеты-хозяина.
В качестве примера можно привести Ио. На этой юпитерианской луне располагаются сотни вулканов; они постоянно извергают потоки серы и силикатной магмы, которые тянутся на десятки и даже сотни километров. Сама же ее поверхность покрыта многокилометровыми слоями вулканических отложений и постоянно меняется из-за извержений. Именно поэтому на Ио пока что не нашли ни одного ударного кратера. Для полноты картины стоит добавить, что на спутнике есть множество настоящих лавовых озёр, а под его поверхностью скрывается океан магмы. В общем, если вам зачем-то потребуется наглядная иллюстрация ада в его традиционном представлении — просто возьмите Ио.
И это далеко не предел. Астрономы обнаружили тела, дневная сторона которых представляет собой сплошной лавовый океан. Это возможно на каменных планетах, чьи орбиты проходят на очень небольшом расстоянии от звезды. Самый известный подобный мир — CoRoT-7b. Орбита этой суперземли пролегает на расстоянии всего в 2,5 миллиона километров от звезды и всегда повёрнута к ней одной стороной. Из-за этого её дневное полушарие разогрето до значения в +2500 °C. Это выше температуры плавления железа и большинства известных минералов.
Ночное же полушарие никогда не освещается, так что там должно быть значительно холоднее и, вероятно, там существует твёрдая поверхность. При желании на этой стороне даже можно построить дом. Впрочем, его обитателю явно потребовался бы очень хороший защитный костюм (хорошо бы чёрного цвета), а также крепкая крыша над головой. Или способность взывать к Силе, чтобы успевать отбивать падающие с небес камни. Дело в том, что испаряющаяся из лавового океана горная порода, скорее всего, переносится в виде паров на ночное полушарие, конденсируется и выпадает в форме дождя. Так что прогноз погоды для CoRoT-7b мог бы звучать так: «Облачно, возможны осадки в виде камней».
Постараюсь ответить на несколько вопросов, возникающих по фильму у зрителей.
1) Почему черная дыра Гаргантюа в фильме выглядит именно так?
Фильм Интерстеллар – это первый художественный фильм в истории кино, где было применена визуализация черной дыры на основе физико-математической модели. Моделирование осуществлялось командой специалистов из 30 человек (отделом визуальных эффектов Павла Франклина) в сотрудничестве с Кипом Торном – физиком-теоретиком с мировым именем, известного своими работами в теории гравитации, астрофизики и квантовой теории измерений. На один кадр тратилось около 100 часов, а всего на модель ушло около 800 терабайт данных.
Торн создал не только математическую модель, но и написал специализированное программное обеспечение (CGI), позволившее построить компьютерную модель визуализации.
Вот что получилось у Торна:
Конечно, справедливым будет задать вопрос: является ли моделирование Торна первым в истории науки? И является ли изображение, полученное Торном, чем-то ранее не встречавшимся в научной литературе? Разумеется, нет.
Жан Пьер Люмине из Обсерватории Париж-Мюдон, отделения Релятивистской Астрофизики и Космологии, также приобревший всемирную известность своими трудами из области черных дыр и космологии, — один из первых ученых, кто получил путем компьютерного моделирования изображение черной дыры. В 1987-м году выходит его книга «Черные дыры: популярное введение» где он пишет:
«Первые компьютерные картинки черной дыры, окруженной аккреционным диском, были получены мной (Luminet, J.-P. (1979): Astron. Astrophys. ). Более тонкие расчеты проведены Марком (Marck, J.-A. (1993): Class. Quantum Grav) как для метрики Шварцшильда, так и для случая вращающейся черной дыры. Правдоподобные изображения — то есть рассчитанные с учетом кривизны пространства, красного смещения и физических свойств диска могут быть получены для произвольной точки, даже находящейся внутри горизонта событий. Был даже создан фильм, показывающий, как меняются эти искажения при движении по времениподобной траектории вокруг черной дыры (Delesalle, Lachieze-Rey and Luminet, 1993). Рисунок — это один из его кадров для случая движения по навесной параболической траектории»
Объяснение, почему изображение получается именно таким:
«Из-за кривизны пространства-времени в окрестности черной дыры изображение системы существенно отличается от эллипсов, которые мы бы видели, если б заменили черную дыру обычным маломассивным небесным телом. Излучение верхней стороны диска образует прямое изображение, причем из-за сильной дисторсии мы видим весь диск (черная дыра не закрывает от нас находящиеся за ней части диска). Нижняя часть диска также видима из-за существенного искривления световых лучей».
Изображение Люмине на удивление напоминает результат Торна, полученное им более чем через 30 лет после работ француза!
Почему же в других многочисленных визуализациях: как в статьях, так и научно-популярных фильмах, черную дыру часто можно увидеть совсем не такой? Ответ прост: компьютерное «рисование» черной дыры на основе математической модели – весьма сложный и трудоемкий процесс, который часто не вписывается в скромные бюджеты, поэтому авторы чаще всего обходятся работой дизайнера, а не физика.
2) Почему аккреционный диск Гаргантюа не такой эффектный, какой можно увидеть на многочисленных картинках и научно-популярных фильмах? Почему нельзя было показать черную дыру более яркой и внушительной?
Этот вопрос я объединю со следующим:
3) Известно, что аккреционный диск черной дыры является источником очень интенсивной радиации. Космонавты бы просто погибли, если бы приблизись к черной дыре.
И это действительно так. Черные дыры – это двигатели самых ярких, самых высокоэнергетичных источников излучения во Вселенной. По современным представлениям, сердцем квазаров, которые светят порой ярче, чем сотни галактик, всех вместе взятых, является черная дыра. Своей гравитацией она притягивает огромные массы вещества, заставляя его сжиматься в небольшой области под невообразимо высоким давлением. Это вещество нагревается, в нем текут ядерные реакции с испусканием мощнейшего рентгеновского и гамма излучения.
Вот как часто рисуют классический аккреционный диск черной дыры:
Если бы Гаргантюа была такой, то такой аккреционный диск убил бы своим излучением астронавтов. Аккреция у черной дыры Торна не такая плотная и массивная, по его модели температура диска не выше, чем у поверхности Солнца. Во многом это благодаря тому, что Гаргантюа – сверхмассивная черная дыра, массой не менее 100 миллионов масс солнца, с радиусом в одну астрономическую единицу.
Это не просто сверхмассивная, а ультрамассивная черная дыра. Даже черная дыра в центре Млечного Пути обладает, по разным оценкам, массой 4-4.5 млн. солнечных масс.
Хотя Гаргантюа – далеко не рекордсмен. Например, дыра в галактике NGC 1277 обладает массой 17 миллиардов солнц.
Идея представить себе такой эксперимент, в котором люди исследуют черную дыру, беспокоила Торна с 80-х годов. Уже в своей книге «Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна», изданной в 1990-м году, Торн рассматривает гипотетическую модель межзвездного путешествия, в котором исследователи изучают черные дыры, желая как можно ближе подобраться к горизонту событий, чтобы лучше понять его свойства.
Исследователи начинают с небольшой черной дыры. Она их совершенно не устраивает потому, что создаваемые ею приливные силы слишком велики и опасны для жизни. Они сменяют объект изучения на более массивную черную дыру. Но и она их не удовлетворяет. Наконец, они направляются к гигантской Гаргантюа.
Гаргантюа находится вблизи квазара 3C273 – что позволяет сравнить свойства двух дыр.
Наблюдая за ними, исследователей задаются вопросом:
«Разница между Гаргантюа и 3C273 кажется удивительной: почему Гарнатюа, в его тысячу раз большими массой и размером, не обладает таким круглым бубликом газа и гигантскими струями квазара?»
Аккреционный диск Гаргантюа относительно холодный, не массивный, он не излучает столько энергии, как это происходит в квазаре. Почему?
«После телескопических исследований Брет находит ответ: раз в несколько месяцев звезда на орбите центральной дыры 3C273 подходит близко к горизонту и разрывается приливными силами черной дыры. Остатки звезды, массой примерной 1 солнечную, разбрызгиваются в окрестностях черной дыры. Постепенно внутренне трение загоняет разбрызгивающийся газ внутрь бублика. Этот свежий газ компенсирует газ, которым бублик постоянно снабжает дыру и струи. Таким образом бублик и струи поддерживают свои запасы газа и продолжают ярко светить.
Брет объясняет, что звезды могут близко подойти и к Гаргантюа. Но поскольку Гаргантюа намного больше 3C273, его приливные силы над горизонтом событий слишком слабы, чтобы разорвать звезду. Гаргантюа проглатывает звезды целиком, не разбрызгивая их внутренности в окружающий бублик. А без бублика Гаргантюа не может создать струи и другие особенности квазара.»
Чтобы вокруг черной дыры существовал массивный излучающий диск, должен быть строительный материал, из чего он может образоваться. В квазаре – это плотные газовые облака, очень близкие к черной дыре звезды. Вот классическая модель образования аккреционного диска:
В Интерстеллар видно, что массивному аккреционному диску там просто не из чего возникнуть. Нет ни плотных облаков, ни близких звезд в системе. Если что-то и было, то все это давно съедено.
Единственное, чем довольствуется Гаргантюа – это низкоплотные облака межвездного газа, создающие слабый, «низкотемпературный» аккреционный диск, не излучающий так интенсивно, как классические диски в квазарах или двойных системах. Поэтому излучение диска Гаргантюа не убьет астронавтов.
Торн пишет в The Science of Interstellar:
«Типичный аккреционный диск имеет очень интенсивное ренгтеновское, гамма и радиоизлучение. Настолько сильное, что поджарит любого астронавта, который вздумает оказаться рядом. Диск Гаргантюа , показанный в фильме — чрезвычайно слабый диск. «Слабый» — , разумеется, не по человеческим меркам, а по стандартам типичных квазаров. Вместо того, чтобы быть нагретым до сотен миллионов градусов, как нагреваются квазарные аккреционные диски, диск Гаргантюа нагрет всего лишь на несколько тысяч градусов, примерно как поверхность Солнца. Он излучает много света, но почти не излучает рентгеновские и гамма-лучи. Такие диски могут существовать на поздних стадиях эволюции черных дыр. Поэтому диск Гаргантюа довольно отличается от картины, которую вы можете часто видеть на различных популярных ресурсах по астрофизике.»
Кип Торн единственный, кто высказал существования холодных аккреционных дисков вокруг черных дыр? Разумеется, нет.
В научной литературе холодные аккреционные диски черных дыр давно исследуются:
Согласно некоторым данным, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути Стрелец А* (Sgr A*) обладает как раз таки холодным аккреционным диском:
Вокруг нашей центральной черной дыры может существовать неактивный холодный аккреционный диск, оставшийся (из-за низкой вязкости) от «бурной молодости» Sgr A*, когда темп аккреции был высок. Теперь этот диск «засасывает» горячий газ, не давая ему падать в черную дыру: газ оседает в диске на относительно больших расстояниях от черной дыры.
(с) Close stars and an inactive accretion disc in Sgr A∗: eclipses and flares
Sergei Nayakshin1 and Rashid Sunyaev. // 1. Max-Planck-Institut fur Astrophysik, Karl-Schwarzschild-Str. Garching, Germany 2. Space Research Institute, Moscow, Russi
Или Лебедь X-1:
Выполнен спектральный и временной анализ большого числа наблюдений обсерваторией RXTE аккрецирующих черных дыр Лебедь X-1, GX339-4 и GS1354-644 в низком спектральном состоянии в течение 1996-1998 гг. Для всех трех источников обнаружена корреляция между характерными частотами хаотической переменности и спектральными параметрами — наклоном спектра комптонизированного излучения и относительной амплитудой отраженной компоненты. Связь между амплитудой отраженной компоненты и наклоном Комптонизационного спектра показывает, что отражающая среда (холодный аккреционный диск) является основным поставщиком мягких фотонов в область комптонизации.
(с) Report at SPIE organization Conference «Astronomical Telescopes and Instrumentation», 21-31 March 2000, Munich, Germany
В этой статье авторе тоже говорят о холодном аккреционном диске вокруг черной дыры в галактическом ядре:
Interaction Between Stars and an Inactive Accretion Disc in a Galactic Core // Vladimır Karas . Astronomical Institute, Academy of Sciences, Prague, Czech Republic and
(с) Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Prague, Czech Republic // Ladislav Subr . Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Prague, Czech Republic
«Спокойные» черные дыры похожи на дыру в Туманности Андромеды — одну из первых обнаруженных сверхмассивных черных дыр. Ее масса – около 140 миллионов солнечных масс. Но нашли ее не по сильному излучению, а по характерному движению звезд вокруг этой области. Интенсивным “квазарным” излучением ядра таких галакктих не обладают. И астрофизики пришли к выводу, что на эту черную дыру просто не падает вещество. Такая ситуация характерная для “спокойных” галактик, наподобие Туманности Андромеды и Млечного Пути.
Галактики с активными черными дырами носят название активных, или сейфертовских галактик. К числу сейфертовских галактик относят примерно 1% от всех наблюдаемых спиральных галактик.
Про то, как нашли сверхмассивную черную дыру в Туманности Андромеды, хорошо показано в научно-популярном фильме BBC «Сверхмассивные черные дыры».
4) Черные дыры, как известно, обладают смертоносными приливными силами. Разве они не разорвут как астронавтов, так и планету Миллера, которая в фильме находится слишком близко к горизонту событий?
Даже лаконичная Википедия пишет про одно важное свойство сверхмассивной черной дыры:
«Приливные силы около горизонта событий значительно слабее из-за того, что центральная сингулярность расположена так далеко от горизонта, что гипотетический космонавт, путешествующий к центру чёрной дыры, не почувствует воздействия экстремальных приливных сил до тех пор, пока не погрузится в неё очень глубоко.»
С этим согласны любые научные и популярные источники, где описываются свойства сверхмассивных черных дыр.
Расположение точки, в которой приливные силы достигают такой величины, что разрушают попавший туда объект, зависит от размера чёрной дыры. Для сверхмассивных чёрных дыр, как, например, расположенных в центре Галактики, эта точка лежит в пределах их горизонта событий, поэтому гипотетический космонавт может пересечь их горизонт событий, не замечая никаких деформаций, но после пересечения горизонта событий его падение к центру чёрной дыры уже неизбежно. Для малых чёрных дыр, у которых радиус Шварцшильда гораздо ближе к сингулярности, приливные силы убьют космонавта ещё до достижения им горизонта событий
(с) Schwarzschild black holes // General relativity: an introduction for physicists. — Cambridge University Press, 2006. — P. 265. — ISBN 0-521-82951-8.
Разумеется, масса Гаргантюа была выбрана так, чтобы не разорвать приливами астронавтов.
Стоит заметить, что у Торна Гаргантюа 1990-го года несколько массивнее, чем в Интерстеллар:
В книге «The Science of Interstellar» 2014-го года, где Кип Торн описывает научные аспекты работы над фильмом, он приводит уже цифру 100 миллионов масс солнца — но замечая, что это минимальная масса, которая может быть у «комфортной» в отношении приливных сил черной дыры.
5) Как может существовать планета Миллера так близко от черной дыры? Не разорвет ли ее приливными силами?
Астроном Фил Плейнт, известный под кличкой «Плохой Астроном» за свой безудержный скептицизм, просто не смог пройти мимо Интерстеллар. К тому же до этого он злобно разрушал своим сверлящим скепсисом многие нашумевшие фильмы, например «Гравитацию».
«Я действительно с нетерпением ждал Интерстеллар.. Но то, что я увидел, — было ужасно. Это полный провал. Мне все очень, очень не понравилось»
— пишет он в своей статье от 6-го ноября.
Фил говорит, что относительно научной части фильм является полнейшей туфтой. Что даже в гипотетических рамках не может соответствовать современным научным представлениям. Особенно он проехался по планете Миллера. По его словам, планета может устойчиво вращаться вокруг такой черной дыры, но ее орбита должна быть как минимум в три раза больше размера самой Гаргантюа. Часы будут идти медленнее, чем на Земле, но всего на 20 процентов. Устойчивость планеты, близкой к черной дыре, как показано в фильме – это невозможная выдумка. К тому же ее совершенно разорвут на части приливные силы черной дыры.
«Снова я напортачил. Но независимо от величины своих ошибок, я всегда стараюсь признавать их. В конце-концов, сама наука заставляет нас признавать свои ошибки и учиться на них!»
Фил Плейнт признал, что допустил ошибки в своих соображениях и пришел к неверным выводам:
Ikjyot Singh Kohli, физик-теоретик из Йорского университета, на своей странице привел решения уравнений, доказывая, что существование планеты Миллера вполне возможно.
Он нашел решение, при котором планета будет существовать в продемонстрированных в фильме условиях. Но также обсудил и проблему приливных сил, которые должны якобы разорвать планету. Его решение показывает, что приливные силы слишком слабы, чтобы ее разорвать.
Он даже обосновал наличие гигантских волн на поверхности планеты.
Соображения Сингха Коли с примерами уравнений тут:
Так показывает нахождение планеты Миллера Торн в своей книге:
Есть точки, в которых орбита будет не устойчива. Но Торн нашел также и устойчивую орбиту:
Приливные силы не разрывают планету, но деформируют ее:
Если планета вращается вокруг источника приливных сил, то они будут постоянно менять свое направление, по-разному деформируя ее в разных точках орбиты. В одном положении планета будет сплющена с востока на запад и вытянута с севера на юг. В другой точке орбиты – сдавлена с севера на юг и растянута с востока на запад. Поскольку гравитация Гаргантюа весьма велика, то меняющиеся внутренние деформации и трение будет нагревать планету, делая ее очень горячей. Но, как мы видели в фильме, планета Миллера выглядит совсем иначе.
Поэтому справедливым будет полагать, что планета всегда повернута к Гаргантюа одной стороной. И это естественно для многих тел, которые вращаются вокруг боле сильного гравитирующего объекта. Например, наша Луна, многие спутники Юпитера и Сатурна всегда повернуты к планете только одной стороной.
Также Торн остановился на еще одном важном моменте:
«Если смотреть на планету Миллера с планеты Манна, то можно увидеть, как она вращается вокруг Гаргантюа с орбитальным периодом 1.7 часа, проходя за это время почти миллиард километров. Это примерно половина скорости света! Из-за замедления времени для экипажа Рейнджера этот период уменьшается, составляя десятую долю секунды. Это очень быстро! И разве это не намного быстрее, чем скорость света? Нет, ведь в системе отчета вихреобразно движущегося пространства вокруг Гаргантюа планета движется медленее, чем свет.
В моей научной модели фильме планета повернута к черной дыре всегда одной стороной, и вращается с бешеной скоростью. Не разорвут ли центробежные силы планету на части из-за этой скорости? Нет: ее снова спасает вращающийся вихрь пространства. Планета не будет ощущать разрушительных центробежных сил, так как само пространство вращается вместе с ней с той же самой скоростью»
6) Как возможны настолько гигантские волны на поверхности планеты Миллера?
На этот вопрос Торн отвечает так:
«Я сделал необходимые физические расчеты, и нашел две возможных научных интерпретации.
Оба этих решения требуют, чтобы положение оси вращения планеты было не стабильным. Планета должна раскачиваться в некотором диапазоне, как показано на рисунке. Это происходит под воздействие гравитации Гаргантюа.
Когда я вычислил период этого раскачивания, то я получил величину около часа. И это совпало с тем временем, который выбрал Крис — до этого еще не знавший о моей научной интерпретации!
Моя вторая модель — это цунами. Приливные силы Гаргантюа может деформировать кору планеты Миллера, с таким же периодом (1 час). Эти деформации могут создавать очень сильные землетрясения. Они могут вызывать такие цунами, которые будут значительно превосходить любые, увиденные когда-либо на Земле.»
7) Как возможны такие невероятные маневры Эндуренс и Рейнджера на орбите Гаргантюа?
1) Эндуренс движется по парковочной орбите с радиусом , равным 10 радиусом Гаргантюа, и экипаж направляющийся на п. Миллера, движется со скоростью С/3. Планета Миллера движется со скоростью 55% от С.
2) Рейнджер должен сбросить скорость от С/3 на меньшую, чтобы снизить орбиту и приблизиться к п. Миллера. Он замедляется до с/4, и достигает окрестностей планеты (разумеется, тут надо соблюсти строгий расчет, чтобы попасть. Но это не проблема для компьютера)
Механизм для столь существенного изменения скорости описан Торном:
“Звезды и малые черные дыры вращаются вокруг гигантских черных дыр, как Гаргантюа. Именно они могут создавать определяющие силы, которые отклонят Рейнджер от его круговой орбиты и направят его вниз – к Гаргантюа. Подобный гравитационный маневр часто используется НАСА в Солнечной системе, хотя тут используется гравитация планет, а не черной дыры. Подробности этого маневра не раскрываются в Интерстеллар, но сам маневр упоминается, когда они говорят о использовании нейтронной звезды, чтобы замедлить скорость.“
Нейтронная звезда показана Торном на рисунке:
Свидание с нейтронной звездой позволяет изменить скорость:
“Такое приближение может очень опасным, т.е. Рейнджер должен приблизиться к нейтронной звезде (или малой черной дыре) достаточно близко, чтобы ощущать сильную гравитацию. Если тормозящая звезда или черна дыра с меньшим радиусом, чем 10 000 км, то людей и Рейнджер разорвут приливные силы. Поэтому нейтронная звезда должна быть по меньшей мере размером 10 000 км.
Я обсуждал эту проблему с Ноланом во время производства сценария, предложив черную дыру или нейтронную звезду на выбор. Нолан выбрал нейтронную звезду. Почему? Потому что он не хотел запутать зрителей двумя черными дырами.”
“Черные дыры, называемые IMBH (Intermediate-Mass Black Holes) – в десять тысяч раз меньше, чем Гаргантюа, но в тысячу раз тяжелее, чем обычные черные дыры. Такой отклонитель Куперу необходим. Некоторые IMBH, как полагают, образуются в шаровых скоплениях, а некоторые находятся в ядрах галактик, где находятся и гигантские черные дыры. Ближайшим примером является Туманность Андромеды, – самая близкая к нам галактика. В ядре Андромеды скрывается дыра, подобная Гаргантюа – примерно 100 млн. солнечных масс. Когда IMBH проходит через какой-либо регион с плотной звездной населенностью, то эффект “динамического трения” замедляет скорость IMBH , и она падает все ниже и ниже, все ближе оказываясь к гигантской черной дыре. В результате IMBH оказывается в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры. Таким образом, природа могла вполне обеспечить Купера таким источником гравитационного отклонения.»
Реальное применение «гравитационной рогатки» смотрите на примере межпланетных космических аппаратов, — например, ознакомьтесь с историей Вояджеров.
