Для нашего Солнца критический радиус равен 2,9 км. Если Солнце сжать до радиуса 2,9 км, то его гравитационное поле возрастет до такой степени, что ни один фотон не сможет покинуть его поверхность, и оно перестанет светить совсем. Однако расчеты показывают, что наше Солнце никогда не сможет сжаться до таких размеров.
Даже в процессе закономерной гибели, которая произойдет примерно через 10 млрд земных лет, Солнце может быть сжато собственными силами гравитации только лишь до тех пор, пока ее радиус не станет равным 6000 км. Тогда плотность Солнца возрастет до 15 000 т/см^3 .
При такой плотности гравитационные силы, направленные внутрь Солнца, полностью уравновесятся силами отталкивания, существующими между отдельными частицами: электронами и ионами. Эти силы отталкивания, направленные наружу, остановят процесс дальнейшего гравитационного сжатия Солнца.
По этой причине любая малая звезда, масса которой равна или меньше, чем удвоенная масса нашего Солнца, умирает медленно и неэффектно, превратившись в так называемого белого карлика. Однако большая звезда, масса которой превышает удвоенную массу нашего Солнца, рано или поздно сжимается до своего критического радиуса.
Такая звезда только лишь притягивает и присоединяет к себе все соседние тела и частицы, однако она ни в коем случае не может отдать в окружающее пространство ни одной своей элементарной частицы. Поэтому она не в состоянии расширяться. Мало того, такая звезда обязана сжиматься все быстрее и быстрее под воздействием непрерывно возрастающих гравитационных сил.
Сопротивление электронов становится недостаточным для того, чтобы остановить такого рода сжатие. Напротив, неотвратимое сжатие заставляет все электроны сливаться с протонами, вследствие чего все протоны превращаются в нейтроны. Такую звезду, состоящую из одних нейтронов, принято называть нейтронной.
Плотность нейтронной звезды доходит до миллиардов тонн на один кубический сантиметр. Возросшая плотность убыстряет процесс сжатия. Объем звезды уменьшается по мере ее сжатия. С уменьшением объема увеличивается плотность, с увеличением плотности возрастают гравитационные силы, с ростом гравитационных сил усиливается сжатие, с усилением сжатия уменьшается объем, с уменьшением объема увеличивается плотность...
Когда плотность достигает 150 млрд т/см^3 , нейтроны превращаются в гипероны. Остановить катастрофическое сжатие не представляется возможным. Такую необратимую потерю устойчивости космической системы (звезды или галактики) вследствие превышения сил сжатия над силами разжатия называют гравитационным коллапсом.
В конечном счете наступает катастрофа: звезда сжимается с огромной скоростью и полностью раздавливает сама себя своим собственным весом, превратившись за несколько секунд в идеальную точку, от которой тянется своеобразный «канал» или «туннель» в иной мир. Такую идеальную могилу материальной звезды или галактики принято называть черной космической дырой.
Академик Я. Б. Зельдович образно называет ее «гравитационной могилой». Такого рода «дыры», «каналы» или «туннели» являются в конечном счете идеальными категориями, а не материальными, ибо никаких посюсторонних признаков, ведущих от места катастрофы до границы Вселенной, нет.