Как же всё-таки возникли чёрные дыры? Коллапс ядра массивной звезды — наиболее очевидный способ возникновения чёрной дыры. До того в звезде не истощился запас термоядерного топлива, ее постоянство поддерживается за счет термоядерных реакций (превращение водорода в гелий, затем в углерод, и т.д.). Тепло которое выделяется при этом, компенсирует потерю энергии, теряющаяся звездой с ее излучением и солнечным ветром. Сжатию звезды под действием собственной гравитации препятствуют термоядерные реакции, так как поддерживают высокое давление в недрах. Однако водородное топливо со временем кончается, и звезда начинает сжиматься.

Образование Чёрных дыр

Образование Чёрных дыр


Ядро звезды сжимается быстрее всего. При переходе гравитационной энергии в тепло ядро сильно нагревается само, а также окружающую его оболочку. Звезда в итоге теряет свои внешние слои в виде катастрофически сброшенной оболочки сверхновой или медленно расширяющейся планетарной туманности. Дальнейшая судьба звезды зависит от её массы. По расчетам, если масса ядра звезды не больше чем масса 3х Солнц, то ее сжатие будет остановлено давлением вырожденного вещества, и звезда превратится в нейтронную звезду или в белый карлик. Но если ядро имеет вес больше трех солнечных масс, то остановить его катастрофический коллапс уже невозможно, и оно быстро уйдет под горизонт событий, превратившись в черную дыру.
Астрономические исследования хорошо сходятся с этими расчетами: все элементы двойных звездных систем, проявляющие свойства черных дыр (на данный момент их известно около 20), имеют от 4 до 16 солнечных масс. Концепция звездной эволюции показывает, что за время существования нашей Галактики, в результате коллапса наиболее массивных звезд должно было сформироваться несколько десятков миллионов черных дыр. Кроме того, сверхмассивные черные дыры (от миллионов до миллиардов солнечных масс) являются ядрами крупных галактик, в том числе, и нашей. Способы образования этих сверхгигантских чёрных дыр пока не известны.

Если в наше время необходимая плотность вещества для рождения чёрной дыры, может возникнуть лишь в сжимающихся ядрах погибающих звезд, то на рассвете Вселенной, сразу после Большого взрыва, высокая плотность материи была повсеместно. Поэтому небольшие изменения плотности могли приводить к формированию черных дыр любой массы. Самые маленькие из них в силу квантовых эффектов должны были испариться. Самые первые чёрные дыры с массой более 1012 кг могли сохраниться до наших дней. Самые мелкие из них, с массой как у небольшого астероида, должны иметь размер порядка 10–15 м, сопоставимый с размерами протона или нейтрона.

Кроме того, существует гипотетическая возможность рождения микроскопических черных дыр при взаимных соударениях быстрых элементарных частиц. Таков один из прогнозов теории струн – одной из физических теорий строения материи. Согласно теории струн, пространство имеет более трех измерений. Гравитация, в отличие от прочих сил, должна распространяться по всем этим измерениям и поэтому существенно усиливаться на коротких расстояниях. При столкновении двух частиц, они могут сжаться достаточно сильно, чтобы появилась микроскопическая черная дыра. После этого она почти мгновенно «испарится» (разрушится), но наблюдение за этим процессом представляет для физики большой интерес, поскольку, испаряясь, дыра будет испускать все существующие в природе виды частиц.



сколько стоит образование в Красноярске и какие знания там дают?
на заметку: Блог сэра гоблина Фингуса, есть много полезного