WEBVTT

00:00:08.375 --> 00:00:10.293
Я вырос в маленьком городке,

00:00:10.306 --> 00:00:15.448
где немногочисленные яркие огни
не затмевали ночное небо,

00:00:15.724 --> 00:00:18.869
поэтому в любую ясную безлунную ночь

00:00:18.870 --> 00:00:21.146
я видел Млечный Путь.

00:00:23.036 --> 00:00:28.012
Тёмное небо, усыпанное множеством звёзд,

00:00:28.013 --> 00:00:29.489
было просто восхитительно.

00:00:29.801 --> 00:00:32.975
Мой отец увлекался астрономией,

00:00:32.976 --> 00:00:38.290
и он рассказал мне
о предельной скорости света.

00:00:38.610 --> 00:00:39.990
Поэтому я знал,

00:00:39.990 --> 00:00:44.089
что вижу Луну такой,
какой она была секунду назад,

00:00:44.090 --> 00:00:46.320
а Солнце таким,

00:00:46.321 --> 00:00:49.281
каким оно было восемь минут назад;

00:00:49.281 --> 00:00:51.056
и когда я смотрю на звезды,

00:00:51.057 --> 00:00:52.721
я вижу их такими, какими они были

00:00:52.721 --> 00:00:55.521
десятки, сотни или тысячи лет назад.

00:00:56.083 --> 00:00:57.425
Это было восхитительно!

00:00:57.425 --> 00:01:01.034
Возможно, это повлияло
на моё решение стать астрофизиком.

00:01:02.095 --> 00:01:03.804
Тогда я практически не знал,

00:01:03.805 --> 00:01:08.603
насколько большáя Вселенная на самом деле.

00:01:10.743 --> 00:01:14.528
Все звёзды, которые мы видим
на ночном небе,

00:01:14.529 --> 00:01:16.630
являются частью нашей
галактики Млечный Путь.

00:01:16.845 --> 00:01:21.500
Если бы мы могли вылететь за пределы нашей
Галактики и посмотреть на неё сверху,

00:01:21.501 --> 00:01:25.215
она бы выглядела примерно так.

00:01:25.476 --> 00:01:30.944
Солнце было бы где-то
в этой зоне галактического диска,

00:01:30.945 --> 00:01:33.109
в двух третьих пути от центра.

00:01:33.500 --> 00:01:38.616
В нашей Галактике 200 миллиардов звёзд,

00:01:38.617 --> 00:01:41.700
из которых невооружённым глазом

00:01:41.700 --> 00:01:44.345
можно увидеть только несколько тысяч.

00:01:49.605 --> 00:01:52.695
Наибольшее скопление звёзд Млечного Пути

00:01:52.696 --> 00:01:55.538
сосредоточено в балдже — центре галактики.

00:01:56.050 --> 00:02:01.625
Именно там, в сердце нашей Галактики,

00:02:01.626 --> 00:02:04.280
находится сверхмассивная чёрная дыра.

00:02:05.019 --> 00:02:09.564
Чёрные дыры поистине необычные
и исключительные объекты.

00:02:10.051 --> 00:02:15.577
Вся их масса сжата
в бесконечно малом пространстве,

00:02:15.577 --> 00:02:20.290
окружённом границей — горизонтом событий.

00:02:21.303 --> 00:02:24.179
Ничто во Вселенной

00:02:24.180 --> 00:02:27.586
не может вырваться за пределы
горизонта событий.

00:02:27.587 --> 00:02:29.933
Всё, что пересекает горизонт событий,

00:02:29.934 --> 00:02:32.146
остаётся в чёрной дыре навсегда.

00:02:32.534 --> 00:02:35.291
Если бы можно было сжать Землю

00:02:35.292 --> 00:02:38.579
до размеров виноградины,

00:02:38.580 --> 00:02:40.649
она стала бы чёрной дырой

00:02:40.649 --> 00:02:43.704
и её горизонт событий был бы
размером с виноградину.

00:02:44.389 --> 00:02:48.509
Уже долгое время астрофизики предполагают,

00:02:48.509 --> 00:02:51.869
что крупнейшие звёзды Вселенной

00:02:51.870 --> 00:02:56.831
в конце своего существования
сжимаются до чёрных дыр.

00:02:57.210 --> 00:02:58.964
Масса подобных чёрных дыр

00:02:58.964 --> 00:03:02.419
в несколько раз или десятков раз
превышает массу Солнца.

00:03:03.223 --> 00:03:07.575
Масса чёрной дыры в центре нашей Галактики

00:03:07.576 --> 00:03:11.559
в четыре миллиона раз больше массы Солнца.

00:03:11.559 --> 00:03:14.794
Это поистине супермассивная чёрная дыра.

00:03:15.974 --> 00:03:19.250
Чёрные дыры не просто дырки
в пространстве–времени.

00:03:19.251 --> 00:03:21.121
Эти объекты вполне возможно обнаружить,

00:03:21.121 --> 00:03:26.522
так как их огромная гравитация стимулирует
значительные энергетические процессы.

00:03:28.515 --> 00:03:33.747
Когда галактический газ
падает на чёрную дыру,

00:03:33.748 --> 00:03:37.405
он образует так называемый
аккреционный диск.

00:03:37.772 --> 00:03:41.503
Газ в аккреционном диске падает
в чёрную дыру по спиральной траектории

00:03:41.504 --> 00:03:45.187
и разогревается вследствие трения.

00:03:45.188 --> 00:03:47.215
В результате диск начинает светиться.

00:03:47.424 --> 00:03:52.072
Рядом с чёрной дырой температуры
в диске настолько высоки,

00:03:52.263 --> 00:03:54.655
что он испускает рентгеновское излучение.

00:03:56.015 --> 00:04:00.250
Из-за магнитных полей
в газе возле чёрной дыры

00:04:00.250 --> 00:04:05.912
возникают ветра́ и мощные джеты,
направленные перпендикулярно к диску.

00:04:06.682 --> 00:04:11.119
Учитывая, что ничто во Вселенной
не может покинуть горизонт событий, —

00:04:11.120 --> 00:04:14.244
который здесь показан
в виде чёрной сферы, —

00:04:17.863 --> 00:04:21.103
чёрные дыры, по сути,

00:04:21.103 --> 00:04:23.291
представляют собой машины

00:04:23.292 --> 00:04:27.999
для преобразования массы
попадающей туда материи

00:04:28.000 --> 00:04:30.845
в тепло, радиацию и разные выбросы.

00:04:34.915 --> 00:04:39.526
Примечательно, что гравитация чёрных дыр

00:04:39.526 --> 00:04:43.958
преобразует массу в энергию эффективнее,

00:04:43.966 --> 00:04:46.691
чем термоядерные реакции, питающие звёзды.

00:04:48.141 --> 00:04:51.148
Лучшее из доступных
на сегодняшний день доказательств

00:04:51.149 --> 00:04:54.154
присутствия супермассивной чёрной дыры
в центре нашей Галактики

00:04:54.155 --> 00:04:57.722
исходит из наблюдений за движением звёзд

00:04:57.723 --> 00:04:59.488
в центре Млечного Пути.

00:04:59.489 --> 00:05:04.967
Здесь показаны орбиты звёзд
в самом центре нашей Галактики

00:05:04.968 --> 00:05:08.632
в период с 1995 по 2010 годы.

00:05:08.633 --> 00:05:12.459
Смотри́те: звезда,
отмеченная здесь как SO2,

00:05:12.460 --> 00:05:15.801
за это время совершила полный виток.

00:05:16.095 --> 00:05:20.883
А вот эта звезда движется
по сильно вытянутой орбите.

00:05:20.884 --> 00:05:26.020
Орбиты звёзд в самом
центре нашей Галактики

00:05:26.021 --> 00:05:31.056
совершенно точно доказывают,
что там находится масса

00:05:31.057 --> 00:05:35.094
в четыре миллиона раз больше массы Солнца,

00:05:35.095 --> 00:05:38.142
сжатая в пространстве

00:05:38.143 --> 00:05:42.733
радиусом меньше орбиты Нептуна.

00:05:42.992 --> 00:05:46.548
Единственный объект, который
может обладать такими свойствами, —

00:05:46.549 --> 00:05:48.715
это супермассивная чёрная дыра.

00:05:49.026 --> 00:05:52.727
Две группы астрономов работали над этим,

00:05:52.728 --> 00:05:58.103
наблюдали за движением звёзд
вокруг центра нашей Галактики.

00:05:58.104 --> 00:06:04.250
Первая, европейская, группа использовала
огромные телескопы в Чили.

00:06:04.251 --> 00:06:09.264
Вторая группа — американская — работала
с телескопами Keck на Гавайях.

00:06:09.265 --> 00:06:12.166
Они создали данное изображение.

00:06:14.936 --> 00:06:18.333
Млечный Путь — не единственная
галактика во Вселенной.

00:06:18.802 --> 00:06:22.618
Астрономы, работающие
с космическим телескопом Хаббл,

00:06:22.619 --> 00:06:27.303
направили эту космическую обсерваторию на,
казалось бы, пустое пространство в небе.

00:06:27.304 --> 00:06:29.774
Площадь этого небесного пространства

00:06:29.775 --> 00:06:33.397
была в сто раз меньше поверхности,
покрываемой полной Луной.

00:06:33.884 --> 00:06:38.754
Они нацелили космический телескоп
на эту зону на несколько недель.

00:06:39.326 --> 00:06:45.133
В результате мы получили
самый удивительный снимок

00:06:45.134 --> 00:06:48.623
из когда-либо сделанных человеком.

00:06:48.924 --> 00:06:51.879
На этом снимке мы видим 10 тысяч галактик.

00:06:53.200 --> 00:06:54.548
10 тысяч галактик!

00:06:54.549 --> 00:06:59.221
В сердце каждой из них находится
супермассивная чёрная дыра.

00:06:59.690 --> 00:07:03.838
Что интересно, чем больше галактика,

00:07:03.838 --> 00:07:06.857
тем больше чёрная дыра в её сердце.

00:07:06.918 --> 00:07:11.791
Получается, чёрные дыры и галактики
каким-то образом развиваются рука об руку.

00:07:11.792 --> 00:07:14.758
Они влияют на рост друг друга.

00:07:16.740 --> 00:07:22.972
Сейчас, глядя на этот снимок,
мы действительно смотрим в прошлое.

00:07:22.973 --> 00:07:26.411
Мы смотрим на границу
наблюдаемой Вселенной.

00:07:27.890 --> 00:07:30.124
Свет самой отдалённой
на этом снимке галактики

00:07:30.125 --> 00:07:34.091
шёл до нас более 13 миллиардов лет.

00:07:37.350 --> 00:07:41.470
Если увеличить масштаб
этого снимка до размеров неба,

00:07:41.471 --> 00:07:46.579
мы обнаружим, что наблюдаемая Вселенная
содержит 200 миллиардов галактик.

00:07:47.513 --> 00:07:52.411
Однако эти галактики распределены
во Вселенной неравномерно.

00:07:53.589 --> 00:07:58.920
Это карта галактик, составленная проектом
«Слоановский цифровой небесный обзор».

00:07:58.920 --> 00:08:02.253
Каждой точке на этом снимке
соответствует галактика.

00:08:02.543 --> 00:08:04.903
Как видите, галактики

00:08:04.904 --> 00:08:08.764
образуют во Вселенной
нитевидную структуру,

00:08:08.765 --> 00:08:11.428
которую мы называем космической паутиной.

00:08:12.768 --> 00:08:14.051
Если вы присмотритесь,

00:08:14.052 --> 00:08:17.495
то увидите на пересечениях отдельных нитей

00:08:17.496 --> 00:08:20.785
очень высокую плотность точек.

00:08:21.395 --> 00:08:23.488
Это наиболее заполненные
области Вселенной.

00:08:23.489 --> 00:08:25.881
Мы называем их скоплениями галактик.

00:08:26.141 --> 00:08:29.679
Если посмотреть на скопление галактик
через оптический телескоп,

00:08:29.679 --> 00:08:34.267
можно увидеть множество галактик,
очень плотно прижатых друг к другу.

00:08:34.714 --> 00:08:37.742
Но все эти видимые галактики —
лишь верхушка айсберга.

00:08:38.382 --> 00:08:41.536
Бо́льшая часть обычной материи —
материи, состоящей из атомов, —

00:08:41.536 --> 00:08:45.565
в скоплениях галактик
находится в форме раскалённого газа,

00:08:45.565 --> 00:08:49.459
настолько горячего, что он испускает
рентгеновское излучение.

00:08:49.459 --> 00:08:51.559
Это составное изображение.

00:08:52.399 --> 00:08:57.131
На нём мы видим свет
отдельных скоплений галактик.

00:08:58.376 --> 00:09:04.189
Этот розоватый, лиловатый оттенок —
рентгеновское излучение горячего газа,

00:09:04.189 --> 00:09:07.051
который заполняет
межгалактическое пространство.

00:09:08.671 --> 00:09:11.384
Возможно, рассматривая
предыдущие снимки, вы думали,

00:09:11.385 --> 00:09:14.967
что Вселенная, должно быть,
преуспевает в создании галактик,

00:09:14.968 --> 00:09:16.559
поскольку их очень много.

00:09:16.560 --> 00:09:17.774
Но это не так.

00:09:17.775 --> 00:09:21.140
Звёзды и планеты составляют

00:09:21.141 --> 00:09:23.463
лишь десятую долю обычного
вещества во Вселенной.

00:09:23.463 --> 00:09:28.352
Остальная часть находится форме газа
в межгалактическом пространстве.

00:09:28.352 --> 00:09:32.542
Так что Вселенная формирует
звёзды не очень эффективно.

00:09:32.903 --> 00:09:36.613
На рентгеновском снимке
этого скопления галактик

00:09:36.614 --> 00:09:38.569
видно, что его центр очень яркий.

00:09:38.570 --> 00:09:43.053
Яркость ему придаёт относительно
высокая плотность газа.

00:09:43.054 --> 00:09:45.642
С точки зрения элементарной физики

00:09:45.643 --> 00:09:49.184
этот газ должен был бы формировать

00:09:49.184 --> 00:09:52.892
по тысяче звёзд за год.

00:09:53.380 --> 00:09:56.971
Однако крупнейшие
галактики во Вселенной,

00:09:56.972 --> 00:10:02.095
расположенные в центре
галактических скоплений, —

00:10:02.096 --> 00:10:09.049
например, М87 в центре скопления Девы, —

00:10:09.049 --> 00:10:12.882
всё равно в 10 раз меньше, чем мы ожидали,

00:10:12.883 --> 00:10:18.343
и в них однозначно не формируется
по несколько тысяч звёзд каждый год.

00:10:18.863 --> 00:10:21.855
Почему так происходит?

00:10:22.506 --> 00:10:25.534
Мы можем получить намёк на ответ,

00:10:25.535 --> 00:10:31.462
если посмотрим в самый центр,
в сердце этой галактики.

00:10:31.463 --> 00:10:33.974
Мы видим там полярное струйное
течение, или джет.

00:10:34.580 --> 00:10:39.304
Этот джет выходит из супермассивной
чёрной дыры в центре,

00:10:39.305 --> 00:10:42.610
составляет 4 500 световых лет в длину

00:10:42.611 --> 00:10:44.329
и обладает огромной энергией.

00:10:44.334 --> 00:10:46.543
Он состоит из сверхгорячей плазмы,

00:10:46.554 --> 00:10:50.176
частицы которой движутся со скоростью
близкой к скорости света.

00:10:51.933 --> 00:10:55.173
Сейчас с помощью компьютерной анимации

00:10:55.174 --> 00:11:00.477
я продемонстрирую, как этот джет
взаимодействует с окружающим газом.

00:11:01.219 --> 00:11:03.301
Вы можете наблюдать, как джет

00:11:03.302 --> 00:11:05.423
раздувает пузыри в окружающем газе.

00:11:05.424 --> 00:11:07.596
По мере того, как он выдувает эти пузыри,

00:11:07.596 --> 00:11:11.328
он порождает ударные волны
в окружающей среде.

00:11:12.507 --> 00:11:17.405
Это рентгеновский снимок горячего газа

00:11:17.405 --> 00:11:19.914
в центре скопления Девы.

00:11:19.915 --> 00:11:23.465
Мы ожидали, что из этого газа
будут формироваться звёзды.

00:11:23.466 --> 00:11:29.416
На этом снимке вы видите тёмные пузыри.

00:11:30.409 --> 00:11:34.079
Они тёмные, потому что
сверхгорячая плазма джетов

00:11:34.079 --> 00:11:38.158
вытеснила газ из этих пузырей,

00:11:38.167 --> 00:11:41.641
и поскольку они заполнены
сверхгорячей плазмой,

00:11:41.642 --> 00:11:45.220
пузыри стремительно поднимаются
в атмосфере скопления.

00:11:46.610 --> 00:11:50.608
Поднимаясь, они вытесняют газ.

00:11:50.609 --> 00:11:55.304
Этот газ сформировал бы звёзды,
если бы остался нетронутым.

00:11:55.305 --> 00:11:56.780
Замещая газ,

00:11:56.781 --> 00:12:00.489
они отодвигают наиболее плотный газ
от центра скопления,

00:12:00.490 --> 00:12:05.605
от центра крупнейшей галактики
в центре скопления.

00:12:08.565 --> 00:12:11.338
Как вы можете видеть,
существуют вот эти пузыри,

00:12:11.339 --> 00:12:12.942
но также есть и другие пузыри,

00:12:12.943 --> 00:12:15.617
таким образом, существуют
два разных поколения пузырей.

00:12:15.618 --> 00:12:18.387
И если вы присмотритесь очень внимательно,

00:12:18.388 --> 00:12:21.136
то, возможно, вы даже увидите
рябь на этом снимке.

00:12:21.137 --> 00:12:23.804
Это рябь от ударных волн,

00:12:23.805 --> 00:12:28.934
созданных струёй
в процессе выдувания пузырей.

00:12:29.878 --> 00:12:32.387
Эти ударные волны нагревают газ.

00:12:36.427 --> 00:12:41.445
Как видите, эти взрывы —
повторяющийся процесс.

00:12:41.717 --> 00:12:45.976
Мы видим два поколения пузырей
и несколько поколений ряби.

00:12:46.423 --> 00:12:48.558
А если это повторяющийся процесс,

00:12:48.559 --> 00:12:53.259
то супермассивные чёрные дыры —
это бьющиеся сердца

00:12:53.259 --> 00:12:59.076
в центрах галактик, регулирующие их рост.

00:13:00.543 --> 00:13:04.140
Другой замечательный пример этого процесса

00:13:04.141 --> 00:13:07.017
можно наблюдать в галактике M87.

00:13:07.658 --> 00:13:11.140
Справа на этом слайде
находится радиоизображение,

00:13:11.141 --> 00:13:15.588
на котором видна
сверхгорячая плазма джетов.

00:13:16.064 --> 00:13:19.241
Посмотрите на это облако, похожее на гриб.

00:13:20.559 --> 00:13:26.706
Это сверхгорячая плазма,

00:13:26.707 --> 00:13:29.893
поднимающаяся в атмосфере скопления.

00:13:29.894 --> 00:13:31.761
Слева на слайде вы видите

00:13:31.762 --> 00:13:37.500
рентгеновский снимок, который
показывает газ в скоплении галактик.

00:13:37.501 --> 00:13:39.774
Вы видите, что похожее на гриб облако

00:13:39.775 --> 00:13:45.024
утаскивает газ из галактики M87.

00:13:46.405 --> 00:13:49.486
Этот газ сформировал бы звёзды
в центре скопления галактик,

00:13:49.486 --> 00:13:53.891
если бы остался нетронутым.

00:13:53.892 --> 00:13:56.641
Физика этого процесса

00:13:56.642 --> 00:14:01.434
довольна схожа с некоторыми
процессами на Земле.

00:14:02.094 --> 00:14:05.558
На видео вулкан в Исландии
с непроизносимым названием,

00:14:08.228 --> 00:14:10.341
и мы видим,

00:14:10.342 --> 00:14:14.466
как горячий газ, прорываясь через лаву,

00:14:14.467 --> 00:14:18.932
порождает ударные волны
в окружающей среде.

00:14:21.792 --> 00:14:26.575
Затем он стремительно поднимается
и выбрасывает тёмный пепел

00:14:26.576 --> 00:14:30.138
со дна вулкана в атмосферу.

00:14:30.139 --> 00:14:32.104
Посмотрите внимательно ещё раз:

00:14:32.105 --> 00:14:34.263
вы видите ударные волны,

00:14:39.850 --> 00:14:42.421
за ними следует стремительный
подъём горячего газа,

00:14:42.422 --> 00:14:44.171
который выбрасывает тёмный пепел

00:14:44.172 --> 00:14:48.345
из вулкана в атмосферу,
формируя облако в форме гриба.

00:14:49.705 --> 00:14:51.773
Однако процессы, которые мы наблюдаем

00:14:51.774 --> 00:14:54.804
в скоплениях Персея или Девы,

00:14:54.805 --> 00:14:57.243
далеко не такие радикальные.

00:14:58.333 --> 00:15:03.137
Недавно астрономы обнаружили
скопление галактик,

00:15:03.937 --> 00:15:07.622
в котором есть пузыри

00:15:08.622 --> 00:15:13.047
размером в 600 тысяч световых лет.

00:15:13.367 --> 00:15:15.210
600 тысяч световых лет —

00:15:15.210 --> 00:15:18.880
это в шесть раз больше,
чем диск галактики Млечный Путь.

00:15:23.393 --> 00:15:25.981
Энергия этого объекта

00:15:25.981 --> 00:15:31.248
сопоставима с одновременным взрывом
10 миллиардов сверхновых.

00:15:31.249 --> 00:15:35.015
10 миллиардов одновременно
взрывающихся звёзд.

00:15:35.016 --> 00:15:40.464
На этом изображении синим цветом
показан газ в скоплении галактик,

00:15:40.464 --> 00:15:46.300
красному цвету соответствует сверхгорячая
плазма струй, исходящих из чёрных дыр.

00:15:47.260 --> 00:15:51.943
Только задумайтесь:
чёрная дыра, размер которой

00:15:51.944 --> 00:15:54.890
по сравнению со скоплением галактик,

00:15:54.891 --> 00:15:59.856
как ягода черники по сравнению с Землёй,

00:15:59.857 --> 00:16:04.370
контролирует рост и развитие
скопления галактик.

00:16:04.371 --> 00:16:06.022
Это потрясающе.

00:16:06.573 --> 00:16:08.544
Таким образом, чёрные дыры —

00:16:08.545 --> 00:16:13.029
бьющиеся сердца галактик,

00:16:13.029 --> 00:16:15.254
контролирующие их жизнь.

00:16:16.404 --> 00:16:22.272
Эти сердца бьются не очень часто,
примерно раз в 100 миллионов лет,

00:16:22.273 --> 00:16:25.013
но они бьются действительно сильно,

00:16:25.014 --> 00:16:29.054
и эти сердцебиения слышны
сквозь Вселенную.

00:16:29.055 --> 00:16:30.331
Спасибо.

00:16:30.332 --> 00:16:32.097
(Аплодисменты)