Вселенная – это триллиарды космических объектов. О большинстве из них человек пока даже не знает, некоторые из них – видел, но не более, о других кое-что удалось выяснить, благодаря наблюдениям как с Земли, так и с космических аппаратов.

Чёрные дыры в космосе реально можно отнести к последней категории. Это самые загадочные и малопонятные объекты, о которых мы знаем. Хотя знаем мы о них почти 100 лет. Существование подобных объектов в космическом пространстве было предсказано на основе общей теории относительности ещё в 1915 году и математически обосновано в 1939 г. с применением более современных теорий тяготения. Но теоретически предсказанные свойства времени и пространства вокруг этих объектов были настолько необычными, что ученые не воспринимали их всерьёз.

Всё изменилось в начале 60-х, когда появились технические возможности для наблюдения за отдаленными областями космического пространства. Но произвести фото- и видеосъёмки стало возможным лишь в 2019 г., что считается прорывом в мировой науке масштаба десятилетия.

Научная сущность понятия

Чёрная дыра – это пространственно-временная область Вселенной, обладающая настолько мощной гравитацией, что её не в состоянии покинуть ни один объект, способный передвигаться даже со скоростью света. Гравитационная ловушка обладает границей, именуемой горизонтом событий и размером, называемым гравитационным радиусом. Подобные объекты «питаются» материей, образующей вокруг них вращающуюся и светящуюся структуру гигантских размеров, напоминающую по форме диск. Благодаря этому свечению, астрономам удалось заснять объекты и доказать их реальное существование.

Горизонт событий – это то, что отделяет внутреннюю жизнь от того, что происходит снаружи. Действует он по принципу односторонней мембраны: извне вглубь объекта проникает всё, обратно – ничего. Процессы, происходящие внутри дыр, никак не связаны с макрокосмосом и не влияют на его процессы.

Что внутри?

Что внутри черной дыры

Отвечая на этот вопрос, ученые озвучивают лишь гипотезы. Чаще всего при описании внутреннего пространства дыры применяется термин «сингулярность». Под ним понимают состояние материи, стремящейся к бесконечности, где известные законы физики не работают. Говоря совсем простыми словами, сингулярность – это абсолютно непонятное место, не имеющее аналогов на Земле.

Ответить на вопрос о том, что внутри рассматриваемого объекта, можно и по-другому: внутренности составляют всё то, что материя поглотила в процессе своего формирования, т. е. нейтроны, образовавшиеся в результате колоссального сжатия, сопровождающего рождение гравитационной ловушки.

Теории происхождения

Теории происхождения черной дыры

  1. Каждая звезда массой не менее 3-х Солнц, израсходовав энергетический запас для термоядерных реакций, как бы «схлопывается» (газовая оболочка теряет силу противодействия, исходившую изнутри) под собственной тяжестью, увлекая за собой окружающую материю и искажая временно-пространственный континуум. При этом происходит значительное усиление гравитации.
  2. Наблюдения показали, что в центре каждой Галактики имеется своя чёрная дыра, что стало основанием для другой теории. Согласно ей умирает (коллапсирует) не одна звезда, а целая часть макрокосмоса.
  3. Согласно третьей теории, дыры образовались ещё во время Большого взрыва, ставшего причиной расширения Вселенной. Силы того взрыва могло быть вполне достаточно, чтобы сформировались области с повышенной гравитацией. Вследствие продолжающегося расширения Вселенной дыры отдалились друг о друга.
  4. Чёрные дыры могут образовываться в результате ядерных реакций с выбросом слишком большого количества энергии.

Виды

какие черные дыры бывают

Чёрные дыры различаются по массе:

  1. Имеющие стандартную звездную массу, равную примерно трём солнечным. Подобные объекты, по господствующему в современной астрономии мнению, могут образовываться вследствие гибели звезды.
  2. Имеющие среднюю массу. Она характерна для промежуточного этапа, когда дыра начинает расти за счёт поглощения соседних газовых скоплений или звёзд.
  3. Сверхмассивные. Масса таких объектов находится в пределах от 105 до 1011 масс Солнца. Они имеют низкую плотность и довольно слабую приливную силу. В центре Млечного пути располагается именно такая дыра.
  4. Ультамассиные. Их масса может достигать примерно 40 миллиардов солнечных. Предполагается, что подобные объекты является большой редкостью. В исследованной части Вселенной такое явление обнаружено в единственном экземпляре. Сверхмощная гравитационная ловушка расположена в центре Галактики под название Holm 15A.

Всем, кто интересуется проблемами чёрных дыр в космосе и иными реальными вопросами его исследования, рекомендуем прочитать тематические публикации: