1
00:00:08,375 --> 00:00:10,293
Я вырос в маленьком городке,

2
00:00:10,306 --> 00:00:15,448
где немногочисленные яркие огни
не затмевали ночное небо,

3
00:00:15,724 --> 00:00:18,869
поэтому в любую ясную безлунную ночь

4
00:00:18,870 --> 00:00:21,146
я видел Млечный Путь.

5
00:00:23,036 --> 00:00:28,012
Тёмное небо, усыпанное множеством звёзд,

6
00:00:28,013 --> 00:00:29,489
было просто восхитительно.

7
00:00:29,801 --> 00:00:32,975
Мой отец увлекался астрономией,

8
00:00:32,976 --> 00:00:38,290
и он рассказал мне
о предельной скорости света.

9
00:00:38,610 --> 00:00:39,990
Поэтому я знал,

10
00:00:39,990 --> 00:00:44,089
что вижу Луну такой,
какой она была секунду назад,

11
00:00:44,090 --> 00:00:46,320
а Солнце таким,

12
00:00:46,321 --> 00:00:49,281
каким оно было восемь минут назад;

13
00:00:49,281 --> 00:00:51,056
и когда я смотрю на звезды,

14
00:00:51,057 --> 00:00:52,721
я вижу их такими, какими они были

15
00:00:52,721 --> 00:00:55,521
десятки, сотни или тысячи лет назад.

16
00:00:56,083 --> 00:00:57,425
Это было восхитительно!

17
00:00:57,425 --> 00:01:01,034
Возможно, это повлияло
на моё решение стать астрофизиком.

18
00:01:02,095 --> 00:01:03,804
Тогда я практически не знал,

19
00:01:03,805 --> 00:01:08,603
насколько большáя Вселенная на самом деле.

20
00:01:10,743 --> 00:01:14,528
Все звёзды, которые мы видим
на ночном небе,

21
00:01:14,529 --> 00:01:16,630
являются частью нашей
галактики Млечный Путь.

22
00:01:16,845 --> 00:01:21,500
Если бы мы могли вылететь за пределы нашей
Галактики и посмотреть на неё сверху,

23
00:01:21,501 --> 00:01:25,215
она бы выглядела примерно так.

24
00:01:25,476 --> 00:01:30,944
Солнце было бы где-то
в этой зоне галактического диска,

25
00:01:30,945 --> 00:01:33,109
в двух третьих пути от центра.

26
00:01:33,500 --> 00:01:38,616
В нашей Галактике 200 миллиардов звёзд,

27
00:01:38,617 --> 00:01:41,700
из которых невооружённым глазом

28
00:01:41,700 --> 00:01:44,345
можно увидеть только несколько тысяч.

29
00:01:49,605 --> 00:01:52,695
Наибольшее скопление звёзд Млечного Пути

30
00:01:52,696 --> 00:01:55,538
сосредоточено в балдже — центре галактики.

31
00:01:56,050 --> 00:02:01,625
Именно там, в сердце нашей Галактики,

32
00:02:01,626 --> 00:02:04,280
находится сверхмассивная чёрная дыра.

33
00:02:05,019 --> 00:02:09,564
Чёрные дыры поистине необычные
и исключительные объекты.

34
00:02:10,051 --> 00:02:15,577
Вся их масса сжата
в бесконечно малом пространстве,

35
00:02:15,577 --> 00:02:20,290
окружённом границей — горизонтом событий.

36
00:02:21,303 --> 00:02:24,179
Ничто во Вселенной

37
00:02:24,180 --> 00:02:27,586
не может вырваться за пределы
горизонта событий.

38
00:02:27,587 --> 00:02:29,933
Всё, что пересекает горизонт событий,

39
00:02:29,934 --> 00:02:32,146
остаётся в чёрной дыре навсегда.

40
00:02:32,534 --> 00:02:35,291
Если бы можно было сжать Землю

41
00:02:35,292 --> 00:02:38,579
до размеров виноградины,

42
00:02:38,580 --> 00:02:40,649
она стала бы чёрной дырой

43
00:02:40,649 --> 00:02:43,704
и её горизонт событий был бы
размером с виноградину.

44
00:02:44,389 --> 00:02:48,509
Уже долгое время астрофизики предполагают,

45
00:02:48,509 --> 00:02:51,869
что крупнейшие звёзды Вселенной

46
00:02:51,870 --> 00:02:56,831
в конце своего существования
сжимаются до чёрных дыр.

47
00:02:57,210 --> 00:02:58,964
Масса подобных чёрных дыр

48
00:02:58,964 --> 00:03:02,419
в несколько раз или десятков раз
превышает массу Солнца.

49
00:03:03,223 --> 00:03:07,575
Масса чёрной дыры в центре нашей Галактики

50
00:03:07,576 --> 00:03:11,559
в четыре миллиона раз больше массы Солнца.

51
00:03:11,559 --> 00:03:14,794
Это поистине супермассивная чёрная дыра.

52
00:03:15,974 --> 00:03:19,250
Чёрные дыры не просто дырки
в пространстве–времени.

53
00:03:19,251 --> 00:03:21,121
Эти объекты вполне возможно обнаружить,

54
00:03:21,121 --> 00:03:26,522
так как их огромная гравитация стимулирует
значительные энергетические процессы.

55
00:03:28,515 --> 00:03:33,747
Когда галактический газ
падает на чёрную дыру,

56
00:03:33,748 --> 00:03:37,405
он образует так называемый
аккреционный диск.

57
00:03:37,772 --> 00:03:41,503
Газ в аккреционном диске падает
в чёрную дыру по спиральной траектории

58
00:03:41,504 --> 00:03:45,187
и разогревается вследствие трения.

59
00:03:45,188 --> 00:03:47,215
В результате диск начинает светиться.

60
00:03:47,424 --> 00:03:52,072
Рядом с чёрной дырой температуры
в диске настолько высоки,

61
00:03:52,263 --> 00:03:54,655
что он испускает рентгеновское излучение.

62
00:03:56,015 --> 00:04:00,250
Из-за магнитных полей
в газе возле чёрной дыры

63
00:04:00,250 --> 00:04:05,912
возникают ветра́ и мощные джеты,
направленные перпендикулярно к диску.

64
00:04:06,682 --> 00:04:11,119
Учитывая, что ничто во Вселенной
не может покинуть горизонт событий, —

65
00:04:11,120 --> 00:04:14,244
который здесь показан
в виде чёрной сферы, —

66
00:04:17,863 --> 00:04:21,103
чёрные дыры, по сути,

67
00:04:21,103 --> 00:04:23,291
представляют собой машины

68
00:04:23,292 --> 00:04:27,999
для преобразования массы
попадающей туда материи

69
00:04:28,000 --> 00:04:30,845
в тепло, радиацию и разные выбросы.

70
00:04:34,915 --> 00:04:39,526
Примечательно, что гравитация чёрных дыр

71
00:04:39,526 --> 00:04:43,958
преобразует массу в энергию эффективнее,

72
00:04:43,966 --> 00:04:46,691
чем термоядерные реакции, питающие звёзды.

73
00:04:48,141 --> 00:04:51,148
Лучшее из доступных
на сегодняшний день доказательств

74
00:04:51,149 --> 00:04:54,154
присутствия супермассивной чёрной дыры
в центре нашей Галактики

75
00:04:54,155 --> 00:04:57,722
исходит из наблюдений за движением звёзд

76
00:04:57,723 --> 00:04:59,488
в центре Млечного Пути.

77
00:04:59,489 --> 00:05:04,967
Здесь показаны орбиты звёзд
в самом центре нашей Галактики

78
00:05:04,968 --> 00:05:08,632
в период с 1995 по 2010 годы.

79
00:05:08,633 --> 00:05:12,459
Смотри́те: звезда,
отмеченная здесь как SO2,

80
00:05:12,460 --> 00:05:15,801
за это время совершила полный виток.

81
00:05:16,095 --> 00:05:20,883
А вот эта звезда движется
по сильно вытянутой орбите.

82
00:05:20,884 --> 00:05:26,020
Орбиты звёзд в самом
центре нашей Галактики

83
00:05:26,021 --> 00:05:31,056
совершенно точно доказывают,
что там находится масса

84
00:05:31,057 --> 00:05:35,094
в четыре миллиона раз больше массы Солнца,

85
00:05:35,095 --> 00:05:38,142
сжатая в пространстве

86
00:05:38,143 --> 00:05:42,733
радиусом меньше орбиты Нептуна.

87
00:05:42,992 --> 00:05:46,548
Единственный объект, который
может обладать такими свойствами, —

88
00:05:46,549 --> 00:05:48,715
это супермассивная чёрная дыра.

89
00:05:49,026 --> 00:05:52,727
Две группы астрономов работали над этим,

90
00:05:52,728 --> 00:05:58,103
наблюдали за движением звёзд
вокруг центра нашей Галактики.

91
00:05:58,104 --> 00:06:04,250
Первая, европейская, группа использовала
огромные телескопы в Чили.

92
00:06:04,251 --> 00:06:09,264
Вторая группа — американская — работала
с телескопами Keck на Гавайях.

93
00:06:09,265 --> 00:06:12,166
Они создали данное изображение.

94
00:06:14,936 --> 00:06:18,333
Млечный Путь — не единственная
галактика во Вселенной.

95
00:06:18,802 --> 00:06:22,618
Астрономы, работающие
с космическим телескопом Хаббл,

96
00:06:22,619 --> 00:06:27,303
направили эту космическую обсерваторию на,
казалось бы, пустое пространство в небе.

97
00:06:27,304 --> 00:06:29,774
Площадь этого небесного пространства

98
00:06:29,775 --> 00:06:33,397
была в сто раз меньше поверхности,
покрываемой полной Луной.

99
00:06:33,884 --> 00:06:38,754
Они нацелили космический телескоп
на эту зону на несколько недель.

100
00:06:39,326 --> 00:06:45,133
В результате мы получили
самый удивительный снимок

101
00:06:45,134 --> 00:06:48,623
из когда-либо сделанных человеком.

102
00:06:48,924 --> 00:06:51,879
На этом снимке мы видим 10 тысяч галактик.

103
00:06:53,200 --> 00:06:54,548
10 тысяч галактик!

104
00:06:54,549 --> 00:06:59,221
В сердце каждой из них находится
супермассивная чёрная дыра.

105
00:06:59,690 --> 00:07:03,838
Что интересно, чем больше галактика,

106
00:07:03,838 --> 00:07:06,857
тем больше чёрная дыра в её сердце.

107
00:07:06,918 --> 00:07:11,791
Получается, чёрные дыры и галактики
каким-то образом развиваются рука об руку.

108
00:07:11,792 --> 00:07:14,758
Они влияют на рост друг друга.

109
00:07:16,740 --> 00:07:22,972
Сейчас, глядя на этот снимок,
мы действительно смотрим в прошлое.

110
00:07:22,973 --> 00:07:26,411
Мы смотрим на границу
наблюдаемой Вселенной.

111
00:07:27,890 --> 00:07:30,124
Свет самой отдалённой
на этом снимке галактики

112
00:07:30,125 --> 00:07:34,091
шёл до нас более 13 миллиардов лет.

113
00:07:37,350 --> 00:07:41,470
Если увеличить масштаб
этого снимка до размеров неба,

114
00:07:41,471 --> 00:07:46,579
мы обнаружим, что наблюдаемая Вселенная
содержит 200 миллиардов галактик.

115
00:07:47,513 --> 00:07:52,411
Однако эти галактики распределены
во Вселенной неравномерно.

116
00:07:53,589 --> 00:07:58,920
Это карта галактик, составленная проектом
«Слоановский цифровой небесный обзор».

117
00:07:58,920 --> 00:08:02,253
Каждой точке на этом снимке
соответствует галактика.

118
00:08:02,543 --> 00:08:04,903
Как видите, галактики

119
00:08:04,904 --> 00:08:08,764
образуют во Вселенной
нитевидную структуру,

120
00:08:08,765 --> 00:08:11,428
которую мы называем космической паутиной.

121
00:08:12,768 --> 00:08:14,051
Если вы присмотритесь,

122
00:08:14,052 --> 00:08:17,495
то увидите на пересечениях отдельных нитей

123
00:08:17,496 --> 00:08:20,785
очень высокую плотность точек.

124
00:08:21,395 --> 00:08:23,488
Это наиболее заполненные
области Вселенной.

125
00:08:23,489 --> 00:08:25,881
Мы называем их скоплениями галактик.

126
00:08:26,141 --> 00:08:29,679
Если посмотреть на скопление галактик
через оптический телескоп,

127
00:08:29,679 --> 00:08:34,267
можно увидеть множество галактик,
очень плотно прижатых друг к другу.

128
00:08:34,714 --> 00:08:37,742
Но все эти видимые галактики —
лишь верхушка айсберга.

129
00:08:38,382 --> 00:08:41,536
Бо́льшая часть обычной материи —
материи, состоящей из атомов, —

130
00:08:41,536 --> 00:08:45,565
в скоплениях галактик
находится в форме раскалённого газа,

131
00:08:45,565 --> 00:08:49,459
настолько горячего, что он испускает
рентгеновское излучение.

132
00:08:49,459 --> 00:08:51,559
Это составное изображение.

133
00:08:52,399 --> 00:08:57,131
На нём мы видим свет
отдельных скоплений галактик.

134
00:08:58,376 --> 00:09:04,189
Этот розоватый, лиловатый оттенок —
рентгеновское излучение горячего газа,

135
00:09:04,189 --> 00:09:07,051
который заполняет
межгалактическое пространство.

136
00:09:08,671 --> 00:09:11,384
Возможно, рассматривая
предыдущие снимки, вы думали,

137
00:09:11,385 --> 00:09:14,967
что Вселенная, должно быть,
преуспевает в создании галактик,

138
00:09:14,968 --> 00:09:16,559
поскольку их очень много.

139
00:09:16,560 --> 00:09:17,774
Но это не так.

140
00:09:17,775 --> 00:09:21,140
Звёзды и планеты составляют

141
00:09:21,141 --> 00:09:23,463
лишь десятую долю обычного
вещества во Вселенной.

142
00:09:23,463 --> 00:09:28,352
Остальная часть находится форме газа
в межгалактическом пространстве.

143
00:09:28,352 --> 00:09:32,542
Так что Вселенная формирует
звёзды не очень эффективно.

144
00:09:32,903 --> 00:09:36,613
На рентгеновском снимке
этого скопления галактик

145
00:09:36,614 --> 00:09:38,569
видно, что его центр очень яркий.

146
00:09:38,570 --> 00:09:43,053
Яркость ему придаёт относительно
высокая плотность газа.

147
00:09:43,054 --> 00:09:45,642
С точки зрения элементарной физики

148
00:09:45,643 --> 00:09:49,184
этот газ должен был бы формировать

149
00:09:49,184 --> 00:09:52,892
по тысяче звёзд за год.

150
00:09:53,380 --> 00:09:56,971
Однако крупнейшие
галактики во Вселенной,

151
00:09:56,972 --> 00:10:02,095
расположенные в центре
галактических скоплений, —

152
00:10:02,096 --> 00:10:09,049
например, М87 в центре скопления Девы, —

153
00:10:09,049 --> 00:10:12,882
всё равно в 10 раз меньше, чем мы ожидали,

154
00:10:12,883 --> 00:10:18,343
и в них однозначно не формируется
по несколько тысяч звёзд каждый год.

155
00:10:18,863 --> 00:10:21,855
Почему так происходит?

156
00:10:22,506 --> 00:10:25,534
Мы можем получить намёк на ответ,

157
00:10:25,535 --> 00:10:31,462
если посмотрим в самый центр,
в сердце этой галактики.

158
00:10:31,463 --> 00:10:33,974
Мы видим там полярное струйное
течение, или джет.

159
00:10:34,580 --> 00:10:39,304
Этот джет выходит из супермассивной
чёрной дыры в центре,

160
00:10:39,305 --> 00:10:42,610
составляет 4 500 световых лет в длину

161
00:10:42,611 --> 00:10:44,329
и обладает огромной энергией.

162
00:10:44,334 --> 00:10:46,543
Он состоит из сверхгорячей плазмы,

163
00:10:46,554 --> 00:10:50,176
частицы которой движутся со скоростью
близкой к скорости света.

164
00:10:51,933 --> 00:10:55,173
Сейчас с помощью компьютерной анимации

165
00:10:55,174 --> 00:11:00,477
я продемонстрирую, как этот джет
взаимодействует с окружающим газом.

166
00:11:01,219 --> 00:11:03,301
Вы можете наблюдать, как джет

167
00:11:03,302 --> 00:11:05,423
раздувает пузыри в окружающем газе.

168
00:11:05,424 --> 00:11:07,596
По мере того, как он выдувает эти пузыри,

169
00:11:07,596 --> 00:11:11,328
он порождает ударные волны
в окружающей среде.

170
00:11:12,507 --> 00:11:17,405
Это рентгеновский снимок горячего газа

171
00:11:17,405 --> 00:11:19,914
в центре скопления Девы.

172
00:11:19,915 --> 00:11:23,465
Мы ожидали, что из этого газа
будут формироваться звёзды.

173
00:11:23,466 --> 00:11:29,416
На этом снимке вы видите тёмные пузыри.

174
00:11:30,409 --> 00:11:34,079
Они тёмные, потому что
сверхгорячая плазма джетов

175
00:11:34,079 --> 00:11:38,158
вытеснила газ из этих пузырей,

176
00:11:38,167 --> 00:11:41,641
и поскольку они заполнены
сверхгорячей плазмой,

177
00:11:41,642 --> 00:11:45,220
пузыри стремительно поднимаются
в атмосфере скопления.

178
00:11:46,610 --> 00:11:50,608
Поднимаясь, они вытесняют газ.

179
00:11:50,609 --> 00:11:55,304
Этот газ сформировал бы звёзды,
если бы остался нетронутым.

180
00:11:55,305 --> 00:11:56,780
Замещая газ,

181
00:11:56,781 --> 00:12:00,489
они отодвигают наиболее плотный газ
от центра скопления,

182
00:12:00,490 --> 00:12:05,605
от центра крупнейшей галактики
в центре скопления.

183
00:12:08,565 --> 00:12:11,338
Как вы можете видеть,
существуют вот эти пузыри,

184
00:12:11,339 --> 00:12:12,942
но также есть и другие пузыри,

185
00:12:12,943 --> 00:12:15,617
таким образом, существуют
два разных поколения пузырей.

186
00:12:15,618 --> 00:12:18,387
И если вы присмотритесь очень внимательно,

187
00:12:18,388 --> 00:12:21,136
то, возможно, вы даже увидите
рябь на этом снимке.

188
00:12:21,137 --> 00:12:23,804
Это рябь от ударных волн,

189
00:12:23,805 --> 00:12:28,934
созданных струёй
в процессе выдувания пузырей.

190
00:12:29,878 --> 00:12:32,387
Эти ударные волны нагревают газ.

191
00:12:36,427 --> 00:12:41,445
Как видите, эти взрывы —
повторяющийся процесс.

192
00:12:41,717 --> 00:12:45,976
Мы видим два поколения пузырей
и несколько поколений ряби.

193
00:12:46,423 --> 00:12:48,558
А если это повторяющийся процесс,

194
00:12:48,559 --> 00:12:53,259
то супермассивные чёрные дыры —
это бьющиеся сердца

195
00:12:53,259 --> 00:12:59,076
в центрах галактик, регулирующие их рост.

196
00:13:00,543 --> 00:13:04,140
Другой замечательный пример этого процесса

197
00:13:04,141 --> 00:13:07,017
можно наблюдать в галактике M87.

198
00:13:07,658 --> 00:13:11,140
Справа на этом слайде
находится радиоизображение,

199
00:13:11,141 --> 00:13:15,588
на котором видна
сверхгорячая плазма джетов.

200
00:13:16,064 --> 00:13:19,241
Посмотрите на это облако, похожее на гриб.

201
00:13:20,559 --> 00:13:26,706
Это сверхгорячая плазма,

202
00:13:26,707 --> 00:13:29,893
поднимающаяся в атмосфере скопления.

203
00:13:29,894 --> 00:13:31,761
Слева на слайде вы видите

204
00:13:31,762 --> 00:13:37,500
рентгеновский снимок, который
показывает газ в скоплении галактик.

205
00:13:37,501 --> 00:13:39,774
Вы видите, что похожее на гриб облако

206
00:13:39,775 --> 00:13:45,024
утаскивает газ из галактики M87.

207
00:13:46,405 --> 00:13:49,486
Этот газ сформировал бы звёзды
в центре скопления галактик,

208
00:13:49,486 --> 00:13:53,891
если бы остался нетронутым.

209
00:13:53,892 --> 00:13:56,641
Физика этого процесса

210
00:13:56,642 --> 00:14:01,434
довольна схожа с некоторыми
процессами на Земле.

211
00:14:02,094 --> 00:14:05,558
На видео вулкан в Исландии
с непроизносимым названием,

212
00:14:08,228 --> 00:14:10,341
и мы видим,

213
00:14:10,342 --> 00:14:14,466
как горячий газ, прорываясь через лаву,

214
00:14:14,467 --> 00:14:18,932
порождает ударные волны
в окружающей среде.

215
00:14:21,792 --> 00:14:26,575
Затем он стремительно поднимается
и выбрасывает тёмный пепел

216
00:14:26,576 --> 00:14:30,138
со дна вулкана в атмосферу.

217
00:14:30,139 --> 00:14:32,104
Посмотрите внимательно ещё раз:

218
00:14:32,105 --> 00:14:34,263
вы видите ударные волны,

219
00:14:39,850 --> 00:14:42,421
за ними следует стремительный
подъём горячего газа,

220
00:14:42,422 --> 00:14:44,171
который выбрасывает тёмный пепел

221
00:14:44,172 --> 00:14:48,345
из вулкана в атмосферу,
формируя облако в форме гриба.

222
00:14:49,705 --> 00:14:51,773
Однако процессы, которые мы наблюдаем

223
00:14:51,774 --> 00:14:54,804
в скоплениях Персея или Девы,

224
00:14:54,805 --> 00:14:57,243
далеко не такие радикальные.

225
00:14:58,333 --> 00:15:03,137
Недавно астрономы обнаружили
скопление галактик,

226
00:15:03,937 --> 00:15:07,622
в котором есть пузыри

227
00:15:08,622 --> 00:15:13,047
размером в 600 тысяч световых лет.

228
00:15:13,367 --> 00:15:15,210
600 тысяч световых лет —

229
00:15:15,210 --> 00:15:18,880
это в шесть раз больше,
чем диск галактики Млечный Путь.

230
00:15:23,393 --> 00:15:25,981
Энергия этого объекта

231
00:15:25,981 --> 00:15:31,248
сопоставима с одновременным взрывом
10 миллиардов сверхновых.

232
00:15:31,249 --> 00:15:35,015
10 миллиардов одновременно
взрывающихся звёзд.

233
00:15:35,016 --> 00:15:40,464
На этом изображении синим цветом
показан газ в скоплении галактик,

234
00:15:40,464 --> 00:15:46,300
красному цвету соответствует сверхгорячая
плазма струй, исходящих из чёрных дыр.

235
00:15:47,260 --> 00:15:51,943
Только задумайтесь:
чёрная дыра, размер которой

236
00:15:51,944 --> 00:15:54,890
по сравнению со скоплением галактик,

237
00:15:54,891 --> 00:15:59,856
как ягода черники по сравнению с Землёй,

238
00:15:59,857 --> 00:16:04,370
контролирует рост и развитие
скопления галактик.

239
00:16:04,371 --> 00:16:06,022
Это потрясающе.

240
00:16:06,573 --> 00:16:08,544
Таким образом, чёрные дыры —

241
00:16:08,545 --> 00:16:13,029
бьющиеся сердца галактик,

242
00:16:13,029 --> 00:16:15,254
контролирующие их жизнь.

243
00:16:16,404 --> 00:16:22,272
Эти сердца бьются не очень часто,
примерно раз в 100 миллионов лет,

244
00:16:22,273 --> 00:16:25,013
но они бьются действительно сильно,

245
00:16:25,014 --> 00:16:29,054
и эти сердцебиения слышны
сквозь Вселенную.

246
00:16:29,055 --> 00:16:30,331
Спасибо.

247
00:16:30,332 --> 00:16:32,097
(Аплодисменты)