Сейчас никто из учёных не сомневается в существовании чёрных дыр в нашем мире, а вывод Джона Мичелла о том, что существуют объекты такой массы и плотности, при которых фотоны не могут преодолеть их гравитационное притяжение, уже не вызывает споров, превращаясь в непреложную истину. Однако у самых внимательных читателей должен возникнуть вопрос: каким образом должны притягиваться фотоны, если они вовсе не имеют массы?
Ответ на этот вопрос нашёлся в Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, когда стало понятно, что массивные тела способны изменять пространство, искривляя его.
Воздействие данного эффекта распространяется на все частицы Вселенной, не исключая и фотонов, что было подтверждено множеством опытов, наблюдений и расчётов.
Вернёмся к нашим баранам: чёрная дыра в свою очередь тоже искривляет пространство и делает это таким образом, что любые объекты, находящиеся на определённом расстоянии от неё, меняют движение, превращая свою траекторию в спираль, и в итоге попадают в жерло пожирателя, словно вода вливается в бутыль через воронку.
Это интересное свойство до сих пор является камнем преткновения на пути к постижению природы чёрных дыр, но вернёмся к теме, обозначенной в заголовке статьи: "Как образуются чёрные дыры?"
Разберёмся в природе из возникновения
Чёрная дыра считается последним этапом эволюции звёзд.
- На первом этапе из газопылевого облака - звёздной колыбели - образуется звезда
- На втором этапе гравитационными силами происходит сжатие звезды, в результате которого начинает происходить термоядерный синтез, при котором атомы водорода посредством термоядерных реакций превращаются в атомы гелия, выделяя энергию, достаточную для сопротивления гравитационным силам
- На третьем этапе водород кончается, а звезда увеличивает внутреннее давление, производя среду, пригодную для последующих термоядерных реакций с теперь уже гелием, при этом звезда значительно раздувается
- А после всё зависит от массы звезды: если она мала, то из-за звёздного ветра верхние слои разнесутся в пространстве, создавая туманность, а нижний слой превратится в белого карлика, однако если масса велика, то процесс превращения одних элементов в другие будет происходить дальше до тех пор, пока дело не дойдёт до железа
- На четвёртом этапе, когда ядро становится железным, дальнейшие реакции уже не смогут происходить с выделением энергии, что до этого поддерживало баланс с гравитационным притяжением, поэтому ядро станет катастрофически сжиматься, после чего последует взрыв (это явление названо взрывом сверхновой)
- На пятом этапе существуют несколько исходов: или полный взрыв, или возникновение нейтронной звезды, или самое интересное, превращение в чёрную дыру. Всё опять же зависит от массы самой звезды
Из чего состоит чёрная дыра
Раз чёрная дыра возникает в результате коллапса звезды, то справедливо предположить, что она состоит из того же, из чего произошла, но это не совсем так: из-за катастрофического сжатия протоны и электроны начинают сливаться друг с другом, превращаясь в нейтроны. Однако такое объяснение тоже не удовлетворяет учёных, ведь эти признаки присущи и нейтронным звёздам, которые не так сильно искривляют пространство, поэтому умные люди пошли дальше и решили, что внутри чёрных дыр всё же содержится нечто необъяснимое, что в последствии назвали сингулярностью.
Более подробна информация, вероятно, замёт очень много времени у читателя, поэтому я постараюсь вкратце, но без упущения фундаментальных моментов объяснить прочие положения в следующих статьях.
