Есть ли способ уничтожить чёрную дыру?

Что мы представляем себе, когда слышим словосочетание «чёрная дыра»? Это массивный и сверхплотный объект, обладающий настолько мощной силой гравитации, что даже сверхбыстрые фотоны не могут от неё ускользнуть. Это нечто неизведанное. В лучшем случае, сквозь них можно было бы путешествовать в другие уголки Вселенной – это одна из любимых тем в научной фантастике. В худшем – о выживании в чёрной дыре не может быть и речи. Они поглощают всё, будь то планета, звезда или газопылевое облако – нет выхода материи из-за её горизонта событий, и вещество бесследно исчезает в недрах сингулярности. Но если они уничтожают всё на своём пути, есть ли и против них какое-нибудь оружие? Вопрос казалось бы глуп, если бы на этот вопрос не пытался дать ответ никто иной, как величайший Стивен Хокинг!

Конечно, стрелять в неё из пистолета явно не вариант, ведь каждая пуля сделает её немного массивнее, став частью её самой. Та же участь постигнет и атомную бомбу. Даже лазер не поможет, так как за горизонтом событий энергия и материя сливаются воедино, да и кроме этого, чёрные дыры способны преобразовывать энергию в массу. Поэтому все снаряды и даже энергетическое оружие лишь увеличат её шансы на победу. «Обстреливать» её звёздами и другими чёрными дырами тоже бесполезно.

Однако способ есть. На ум приходит интересная цитата Стивена Хокинга из его знаменитой книги «Краткая история времени»:

«Сейчас мы знаем, что каждой частице соответствует античастица, с которой она может аннигилировать (взаимоуничтожаться). Могли бы существовать целые антислова и антилюди, состоящие из античастиц. Но встретив антисебя, не вздумайте поздороваться с ним за руку! Возникнет ослепительная вспышка света, и вы оба исчезнете!»

Смекаете? Да, нам нужны античастицы! Но что это вообще такое?

Античастица – это частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином (собственный момент импульса атомного ядра или атома), отличающаяся от неё знаками всех других характеристик взаимодействия (зарядов, например, электрического, цветового и др.). Так, для электрона с его отрицательным зарядом античастицей будет являться позитрон с положительным зарядом. Что будет, если столкнуть электрон и позитрон? Их масса превратится в энергию в форме гамма-квантов. Аналогичная история случится и с чёрной дырой: если чёрную дыру столкнуть с другой чёрной дырой, состоящей из античастиц, то гигантское количество массы превратилось бы в чистую энергию колоссальной мощности, но… Это не будет вспышка света – энергии будет настолько много, что она снова преобразуется в массу, а где масса – там и чёрная дыра, и опять с удвоенной массой! Неужели нам никак не избавиться от чёрной дыры? Даже античастицы не помогут?! Не будем пока откладывать их в сторону и скажем о них ещё кое-что, ведь они нам ещё пригодятся...

Итак, где нам достать античастицы? Они рождаются при столкновении частиц вещества, разогнанных до энергий, превосходящих порог рождения пары частица-античастица. Для этого нам понадобится ускоритель частиц – Большой адронный коллайдер, опредённо, подойдёт. А есть ли места во Вселенной, где эти античастицы образуются естественным путём? Они появляются при взаимодействии первичных космических лучей (они состоят из элементарных частиц и ядер, движущихся с высокими энергиями в пространстве) с веществом, например, атмосферы Земли, а также должны рождаться в окрестностях пульсаров и активных ядер галактик.

Кстати, античастицы можно поискать прямо в окрестностях чёрной дыры, от которой нам так хочется избавиться. В теории, те же позитроны или антинуклоны возникают при падении вещества на чёрные дыры. Не исключено, что античастицы рождаются при испарении первичных чёрных дыр малой массы. Ещё античастицы могут рождаться при высоких температурах, превышающих энергию покоя частиц. Такие условия могут быть в горячих ядрах массивных звёзд.

Упомянутый выше Стивен Хокинг писал о том, что чёрные дыры могут испаряться, правда, этот процесс занимает очень много времени. Его суть в том, что всё пространство вокруг нас заполнено частицами и античастицами. Когда они объединяются, происходит вспышка, и они исчезают. Когда такая пара возникает на границе чёрной дыры, одну из них затягивает внутрь, а второй удаётся ускользнуть. Та частица, которая будет поглощена чёрной дырой, имеет отрицательную энергию, а та, которая «убегает» - положительную, и именно убегающая частица украдёт ничтожно малое количество массы. Символично, неправда ли? Это и есть излучение Хокинга. Правда, ждать, когда положительные частицы «разворуют» всю массу чёрной дыры, придётся миллиарды лет, причём, этот показатель будет выше возраста нашей Вселенной. Всё, что останется после этого долгого процесса – всего лишь безобидный суп из частиц, или же когда они вследствие этого испарения потеряют столько массы, что уже сил гравитации будет недостаточно её удерживать, чёрная дыра просто вспыхнет, высвободив во Вселенную оставшееся количество энергии.