Ранняя Вселенная могла стать черной дырой: почему этого не произошло

Фото: Getty Images

Возможно, вы задавались вопросом: почему Вселенная не превратилась в черную дыру вскоре после своего появления? Астрофизик Пол Саттер подробно объясняет, почему этого не произошло и скорее всего не случится в будущем, пишет Space.

Создать черную дыру? Запросто

На самом деле нет ничего сложного в том, чтобы создать черную дыру. Просто нужно взять любой объект и начать его сжимать очень сильно. Если в это время можно преодолеть влияние разных фундаментальных сил и сжать материю до критического предела, то за дело возьмется гравитация. Она продолжит сжимать материю до бесконечно маленькой точки и появится черная дыра.

Этим критическим пределом, о котором было сказано выше, является такая невидимая граница, называемая гравитационный радиус и ее размер зависит от количества материи, которое нужно сжать.

Если бы получилось сжать тело человека до размера ядра атома, то в результате могла бы возникнуть черная дыра с диаметром ядра атома, но массой человека. Если бы удалось сжать таким образом Землю, то получилась бы черная дыра размером с горошину и с массой нашей планеты.

Во Вселенной, даже сейчас, когда вы это читаете, происходит процесс создания черных дыр. Они появляются после того, как огромные звезды с большой массой умирают. В результате этого их собственная гравитация сжимает как можно больше вещества в очень маленький объем. То есть для создания черной дыры нужно много вещества, которое нужно сжать в объект, имеющий огромную плотность. Поэтому черные дыры считаются самыми плотными объектами в космосе.

Почему Вселенная не стала черной дырой?

Но не только ядра звезд могут стать очень плотными объектами. Примерно 13,77 млрд лет назад вся наша Вселенная имела размер не больше персика, который имел температуру более квадриллиона градусов. То есть это было чрезвычайно плотный объект. Но почему же тогда в самом начале своей истории наша Вселенная не превратилась в черную дыру? По словам Саттера, для этого есть свои причины.

По словам ученого, для того, чтобы появилась черная дыра нужна не только очень большая плотность, но, и чтобы эта плотность вокруг отличалась. Но если плотность окружающего пространства одинакова, то нет различий в гравитации, а значит нет никаких шансов спровоцировать появление черной дыры.

Как уже было сказано выше, ранняя Вселенная представляла собой очень плотный объект, но эта плотность была практически одинакова везде. Не было различий в гравитации, которая могла бы стать причиной внезапного сжатия материи до еще более плотного состояния.

С другой стороны, если не учитывать различия в плотности, то вся Вселенная могла бы теоретически сжаться обратно до точки сингулярности, из которой появился Большой взрыв. Но даже в этом случае весь космос не смог бы превратится в черную дыру и дело в эволюции Вселенной.

Расширение Вселенной как спасение от черной дыры

По словам Саттера, из-за того, что наша Вселенная не является статичной, а постоянно расширяется и меняется, это помешало ей вернуться к изначальному состоянию.

"Вселенная не могла сжаться сама по себе. Это все равно, что какая-то одна звезда в пустом пространстве взорвалась, а затем сжалась в черную дыру. В модели расширяющейся Вселенной это так не работает. Чтобы сжаться в точку сингулярности вокруг должно быть огромное количество массы, чтобы противостоять расширению Вселенной и заставить ее сжиматься", — говорит Саттер.

Поэтому ранней Вселенной просто не хватило массы, да и сейчас ее не хватает, для того, чтобы превратиться в черную дыру. Существуют теории, которые предполагают, что во Вселенной достаточно массы, чтобы замедлить расширение и повернуть его в обратную сторону. А это приведет к возвращению в изначальное состояние космоса до Большого взрыва.

По словам Саттера, новые исследования показывают, что это невозможно и наша Вселенная будет постоянно расширяться и никогда не превратится в черную дыру.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform