Человечество любит рейтинги опасных мест: жерло вулкана, Марианская впадина, чернобыльский саркофаг. Но всё это — детская песочница по меркам космоса. Во Вселенной есть локации, где материя перестаёт быть материей, а законы физики работают на пределе своих возможностей. Астрофизика последних двух десятилетий — от регистрации гравитационных волн до первых «фотографий» чёрных дыр — позволяет составить этот рейтинг не умозрительно, а по данным наблюдений.
Претендент первый: поверхность магнитара
Начнём со скромного по размерам, но чудовищного по свойствам объекта. Магнитар — это нейтронная звезда, шар диаметром порядка двадцати километров с массой больше солнечной, обладающий сильнейшими магнитными полями во Вселенной — порядка 10¹⁴–10¹⁵ гаусс. Это в сотни триллионов раз сильнее магнитного поля Земли.
Чтобы осознать масштаб: физики, изучающие эти объекты, приводят наглядный расчёт — окажись магнитар на половине расстояния до Луны, его поле стёрло бы данные со всех магнитных носителей на Земле. А на дистанции порядка тысячи километров от самого объекта поле такой силы деформирует электронные оболочки атомов — молекулярная химия, а вместе с ней и любая жизнь, становится физически невозможной. Вас убьёт не удар и не жар, а искажение самой структуры вещества, из которого вы состоите.
Магнитары опасны и на расстоянии. 27 декабря 2004 года гамма-вспышка магнитара SGR 1806-20, находящегося примерно в 50 тысячах световых лет от нас — на другом краю Галактики, — достигла Земли и ощутимо ионизировала верхние слои атмосферы, повлияв на радиосвязь. За доли секунды этот объект выделил больше энергии, чем Солнце излучает за сотни тысяч лет. Подчеркнём: это случилось с другого конца Млечного Пути.
Претендент второй: луч гамма-всплеска
Если магнитар — опасное место, то гамма-всплеск — опасное направление. Длинные гамма-всплески, возникающие при коллапсе массивных звёзд в чёрные дыры, — самые мощные взрывы во Вселенной после Большого взрыва: энергия выбрасывается узкими джетами, и горе той планете, что окажется на линии огня.
9 октября 2022 года телескопы зарегистрировали GRB 221009A — всплеск, который астрономы окрестили «ярчайшим за всё время наблюдений». Он произошёл в 2,4 миллиарда световых лет от Земли — и тем не менее заметно возмутил земную ионосферу, что зафиксировали, среди прочих, приборы для изучения верхней атмосферы. Событие такой силы, по опубликованным оценкам, случается примерно раз в десять тысяч лет.
А теперь мысленный эксперимент, который астрофизики проделали всерьёз: что будет, если подобный всплеск сработает в пределах нескольких тысяч световых лет от нас и джет будет направлен на Землю? Расчёты показывают: разрушение значительной части озонового слоя, ультрафиолетовая стерилизация поверхности, каскад атмосферной химии с образованием ядовитых оксидов азота. Существует научная гипотеза (подчеркнём — гипотеза, впервые детально просчитанная группой Адриана Мелотта в 2004 году), что именно близкий гамма-всплеск мог стать спусковым крючком ордовикского вымирания 445 миллионов лет назад, уничтожившего большую часть морской жизни планеты. Доказать это трудно: гамма-всплеск не оставляет кратера. Но сама возможность делает окрестности массивных умирающих звёзд одним из самых нездоровых районов Вселенной.
Претендент третий: центр Галактики
Ближе к дому. В 26–27 тысячах световых лет от нас, в центре Млечного Пути, находится Стрелец A* — сверхмассивная чёрная дыра массой около 4,3 миллиона солнц. В 2022 году коллаборация Телескопа горизонта событий показала её «портрет» — светящееся кольцо раскалённой плазмы вокруг тени горизонта.
Сама по себе наша чёрная дыра сейчас ведёт себя смирно — она «голодает», поглощая мало вещества. Опасен район в целом: плотность звёзд в центральном парсеке Галактики в миллионы раз выше, чем в наших окрестностях. Сверхновые, тесные сближения звёзд, срывающие планеты с орбит, потоки жёсткого излучения — всё это делает галактический центр местом, где, по расчётам специалистов по галактической обитаемости, устойчивая биосфера практически невозможна. Работы о «галактической зоне обитаемости», в том числе исследование группы Риккардо Спинелли 2021 года, приходят к выводу: внутренние области галактик регулярно стерилизуются вспышками — нам повезло жить в тихом пригороде.
Претендент четвёртый: аккреционный диск квазара
Но настоящий ад начинается там, где сверхмассивная чёрная дыра активно питается. Квазар — это ядро галактики, в котором чёрная дыра массой в миллиарды солнц ежегодно заглатывает вещество целыми звёздами. Падающая материя разгоняется до околосветовых скоростей, закручивается в аккреционный диск и разогревается до сотен тысяч градусов, излучая больше света, чем вся родительская галактика.
Масштабы гнетущие. Знаменитый квазар 3C 273 удалён от нас на 2,4 миллиарда световых лет — и при этом виден в любительский телескоп. Астрономы приводят выразительное сравнение: окажись он на месте одной из ближайших звёзд, в нескольких десятках световых лет, он сиял бы на нашем небе примерно как Солнце. А рекордсмены вроде TON 618 содержат чёрные дыры массой в десятки миллиардов солнечных — горизонт событий такого монстра больше всей Солнечной системы.
Внутренний край аккреционного диска квазара — вероятно, самое энергетически насыщенное стабильное место во Вселенной: рентген и гамма-излучение чудовищной интенсивности, плазма на релятивистских скоростях, магнитные поля, выстреливающие джеты на сотни тысяч световых лет. Любой мыслимый материальный объект здесь испаряется. Если джет квазара к тому же направлен на наблюдателя — такие объекты называют блазарами, — доза излучения возрастает многократно за счёт релятивистских эффектов.
А что же сама чёрная дыра?
Парадокс, который любят подчёркивать физики: горизонт событий сверхмассивной чёрной дыры — не самое опасное место в её окрестностях. У гигантов вроде Стрельца A* приливные силы на горизонте сравнительно слабы: гипотетический космонавт пересёк бы точку невозврата, ничего не почувствовав. «Спагеттификация» — растяжение тела гравитационным градиентом — у сверхмассивных дыр наступает уже внутри, а вот у чёрных дыр звёздных масс она разорвала бы вас задолго до горизонта.
Опасность чёрной дыры особого рода: это единственное место во Вселенной, откуда невозможно вернуться и о котором принципиально нельзя ничего сообщить наружу. Все прочие адские локации убивают. Эта — вычёркивает из причинной структуры Вселенной.
