Dark star blind me

Как правило, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик проявляют значительную активность, исторгая релятивистские джеты и активно пожирая окружающую материю. К счастью, наша родная СЧД в центре Млечного Пути, известная как Стрелец А*, не такова. Несмотря на остаточные всплески активности в рентгеновском спектре, вызываемые, как считается, случайно падающими на дыру комками межзвездного вещества, она более или менее пассивна уже шесть миллионов лет. Судя по сравнительно небольшой массе, около 4.15 млн солнечных, не была она слишком прожорлива и в прошлом.

Такое поведение довольно странно. Недавно в окрестностях Стрельца А* обнаружены шесть компактных газовых облаков, которым вообще-то полагалось бы разорваться и истаять под воздействием темного великана — но даже при учете неизбежных деформаций ведут они себя на диво стабильно, скорей как полноправные звезды, а не как тучки космической пыли и газа. Высказано предположение, что это и есть звезды, продукты слияния компонентов бинарной системы. Но столь редкое явление с натяжкой приложимо к одному случаю, двум… а полудюжине? Делаются также попытки объяснить неестественное спокойствие Стрельца А* и устойчивость орбит компактных объектов по соседству с ним специфической спиральной конфигурацией магнитного поля дыры.

Но что, если сверхмассивная черная дыра в сердце нашей Галактики — и не дыра вовсе, а более экзотический объект, взыскуемый большинством сочинителей и поклонников НФ? Таким вопросом, следом за Грегом Иганом и Николаем Кардашевым, задались Дай Дэ-Чжан и Деян Стойкович в работе для умеренно престижного журнала Physical Review D, куда откровенным аферистам от физики вход, безусловно, заказан. Впрочем, кажется вероятным, что еще лет двадцать назад Дая и Стойковича тоже развернули бы на пороге профессорского кабинета и наподдали ногой под зад, не дослушав до конца и первой фразы их статьи: “Если червоточина гладко соединяет два различных ареала пространства-времени, поток не может сохраняться независимо в каждом из этих пространств по отдельности”.

Поток этот, по мысли авторов, может быть любым полем— электромагнитным, скалярным или гравитационным. Достаточно заметить, что присутствие червоточины необратимо искажает потенциал пустого плоского пространства, и еще прежде, чем пробная частица упадет в нее, влияние частицы на окружающий мир умалится. И напротив, еще прежде, чем частица пройдет через червоточину, наблюдатель с другого конца начнет ощущать ее влияние.

В работе рассматривается простейшая модель червоточины: склеенные короткой горловиной радиуса R две копии пространства-времени с метрикой Шварцшильда, причем R > r = 2GM, где G означает гравитационную постоянную, а M — массу. Это требование необходимо, чтобы отличить червоточину от обычной черной дыры с гравитационным радиусом r; если бы оно не соблюдалось, экспериментальной разницы между ними бы не было. Для случая скалярного поля удается обнаружить аналог “теоремы об отсутствии волос”. Наиболее интересен случай гравитационных пертурбаций, для рассмотрения которого авторы ограничиваются монопольным приближением. В отличие от скалярного поля, гравитация “просачивается” сквозь червоточину даже в том случае, если радиус червоточины принять равным r. Неподвижный наблюдатель может ощущать дополнительное ускорение со стороны червоточины — от звезд или иных объектов, обращающихся в другом пространстве-времени.

По мнению авторов, это добавочное ускорение может сказываться на движении таких звезд, как S62 (эта рекордсменка открыта совсем недавно, в августе) или S2. Последняя, самая известная из семейства светил-спутников Стрельца А*, в 14 раз массивнее Солнца, но приближается к Стрельцу А* на минимальное расстояние всего лишь вчетверо больше, чем радиус орбиты Нептуна вокруг Солнца. Современные данные о ее движении не позволяют вычленить потенциально наводимую червоточиной составляющую, но этого можно добиться, улучшив точность определения скорости звезды до 2 км/с с помощью космических и земных инструментов следующего поколения. В случае неопределенного ответа желательно, разумеется, учесть дипольные и более высокие мультипольные эффекты.

Сергей Красников из Пулковской обсерватории, конструктор машин времени, известный пристрастием к экзотическим космологическим моделям, в данном случае неожиданно пессимистичен. По его мнению, Дай и Стойкович допустили грубую ошибку, и гравитационные пертурбации, которые должны бы перетекать из другой области космоса (другой Вселенной?), по построению равны нулю — виной тому теорема Биркгофа. Ответ Красникова, мягко говоря, малоубедителен: сама природа “червоточинной склейки” такова, что наивная сферическая симметрия, требуемая теоремой, в этом случае неприменима. Пертурбации, перетекающие сквозь червоточину, порождаются эллиптическим движением звезд на другой стороне.

LoadedDice