Одни из самых занимательных и таинственных объектов во Вселенной — черные дыры. Ученые установили, что черные дыры должны появляться в следствии весьма сильного сжатия какой-либо массы, при котором поле тяготения возрастает так очень сильно, что не производит ни свет, ни какое-либо второе излучение, сигналы либо тела.
Для происхождения черной дыры нужно, дабы масса сжалась до таких размеров, при которых вторая космическая скорость делается равной скорости света. Данный размер носит название гравитационного радиуса (см. Гравитация) и зависит от массы тела. Величина его мала кроме того для весов небесных тел. Так, для Почвы гравитационный радиус примерно равен 1 см, для Солнца — 3 км.
Чтобы преодолеть тяготение и вырваться из черной дыры, потребовалась бы вторая космическая скорость, громадная световой. В соответствии с теории относительности, никакое тело не имеет возможности развить скорость громадную, чем скорость света. Вот по какой причине из черной дыры нет ничего, что может вылететь, не имеет возможности поступать наружу никакая информация. По окончании того как каждые тела, любое вещество либо излучение упадут под действием тяготения в черную дыру, наблюдатель ни при каких обстоятельствах не определит, что случилось с ними в будущем. Вблизи черных дыр, как утверждают ученые, должны быстро изменяться свойства пространства и времени.
В случае, если черная дыра появляется в следствии сжатия вращающегося тела, то вблизи ее границы все тела вовлекаются во вращательное перемещение около нее.
Ученые уверены в том, что черные дыры смогут появляться в конце эволюции достаточно массивных звезд. По окончании исчерпания запасов ядерного топлива звезда теряет устойчивость и под действием собственной гравитации начинает скоро сжиматься. Происходит так называемый гравитационный коллапс. Сейчас вероятны разные катастрофические явления.
Они приводят к сбросу части внешних оболочек звезды. Но центральное ядро, если оно достаточно массивно, может сжаться до размеров гравитационного радиуса и превратиться в черную дыру.
Поиски черных дыр во Вселенной проводятся по их сильному полю тяготения, по тем эффектам, каковые появляются при падении в этом поле окружающего вещества.
Наиболее эффекты проявляются тогда, в то время, когда черная дыра входит в состав двойной звездной совокупности (см. Рентгеновская астрономия), в которой одна звезда — броский гигант, а второй компонент — черная дыра. В этом случае газ из оболочки звезды-гиганта течет к черной дыре, закручивается около нее, образуя диск. Слои газа в диске трутся приятель о приятеля, по спиральным орбитам медлительно приближаются к черной дыре и в итоге падают в нее. Но еще до этого падения у границы черной дыры газ разогревается трением до температуры в миллионы градусов и излучает в рентгеновском диапазоне (см. Электромагнитное излучение небесных тел). По этому рентгеновскому излучению астрологи пробуют найти черные дыры в двойных звездных совокупностях.
Очень возможно, что рентгеновский источник в созвездии Лебедя — Лебедь-известный-1 есть таковой черной дырой.
Быть может, что весьма массивные черные дыры появляются в центрах компактных звездных скоплений (см. ассоциации и Звёздные скопления), в квазарах и центрах галактик.
Нельзя исключать кроме этого, что черные дыры имели возможность появляться в далеком прошлом, в начале расширения Вселенной. В этом случае допустимо образование и весьма мелких черных дыр с массой намного меньшей, чем масса небесных тел.
Данный вывод особенно увлекателен по причине того, что вблизи таких мелких черных дыр поле тяготения может приводить к специфическим квантовым процессам «рождения» частиц из вакуума. Посредством потока этих частиц возможно найти мелкие черные дыры во Вселенной.
Квантовые процессы рождения частиц приводят к медленному уменьшению массы черных дыр, к их «испарению».
Существование черных дыр предсказано теоретически, но пока они с полной достоверностью не найдены. Поиски их во Вселенной длятся.