какие существуют теории возникновения "чёрных дыр"?

 

на космическую катастрофу мироздание уделило с космической точки зрения совсем немного времени. сгустившееся газо-пылевое облако дало начало быстро вращающейся горячей звезде, массы которой хватило бы на сорок наших солнц. за несколько миллионов лет она израсходовала весь водород и начала ускоренно жечь все более и более тяжелые элементы. термоядерным топкам хватило гелия на полмиллиона лет, углерода – на несколько сотен, неона – всего на год, кремния и серы – на десятки часов. когда последние резервы термоядерного горючего были исчерпаны, звезда обрела железное ядро. дальше счет пошел на доли секунд, за которые ядро звезды сжалось и взорвалось. наружные слои разлетелись, а недра претерпели гравитационный коллапс, завершившийся формированием черной дыры.

однако звезда не просто исчезла. в экваториальной плоскости погибшего светила образовался диск из сверхплотной (10 млн. кг/см3) и сверхраскаленной (10 млрд. градусов) плазмы, вращающийся со скоростью порядка 1000 об. /c. вещество диска втягивалось по спиралям внутрь черной дыры и порождало электроны и позитроны, скорость которых приближалась к световой. эти частицы могли выскользнуть из гравитационных объятий дыры, лишь двигаясь вдоль ее оси вращения, так как только приполярные области были практически свободны от плазменного покрова. только что возникшая дыра выстрелила в противоположных направлениях двумя исполинскими струями – джетами. пробегающие по джетам ударные волны породили гигантские магнитные поля, где ультрарелятивистские электроны, позитроны и примкнувшие к ним протоны закручивались по спиралям, излучая мощнейшие гамма-импульсы, уходящие вдоль этой же осевой линии. процесс занял считанные секунды, однако успел высвободить в сто раз больше энергии, нежели нашему солнцу суждено высветить за всю жизнь. по мере охлаждения джеты генерировали все более длинноволновые фотоны (сначала рентгеновские, затем ультрафиолетовые, а после и оптические) . чудовищный поток гамма-фотонов мчался через вселенную, постепенно расширяясь в пространстве. через миллиарды лет горсточка этих квантов встретилась с третьей планетой солнечной системы.. .

в принципе, черная дыра может быть любой массы – практически любой объект, если сжать его достаточно сильно, превратится в черную дыру. однако на практике обнаруженные черные дыры относятся по массе к четырем классам: сверхмассивные (массой в миллионы и даже миллиарды солнечных) , встречающиеся в центрах галактик; промежуточной массы (в тысячи солнц) , до сих пор лишь предсказанные теоретически; дыры солнечной массы (от 1,5 до 15 солнц) и микроскопические – массой порядка планковской, пока не доступные современным инструментам. 
 самые массивные чёрные дыры образуются в результате слияния чёрных дыр (см. фото)

большая масса притягивае меньшую, общая масса увеличивается и увеличивается сила притяжения.и так до возникновения "чёрной дыры".

вроде-бы теория одна - гравитационный клллапс.

есть теория что черная дыра это источник благодаря которому образовываются звёзды и вокруг неё формируется галактика, существуют черные дыры активные и пассивные.
активные - те которые впитывают в себя массу и видимы благодаря свечению ионизированного вещества вокруг них, а пассивные можно обраружить только благодяря воздействию черных дыр на скорость вращения звёзд вокруг них.

черные дыры представляют собой сингулярные возмущения в пространственно-временном континууме.
предположения об их существовании начали высказываться почти за полтора столетия до публикации эйнштейном общей теории относительности, убедительные свидетельства реальности их существования получены совсем недавно. 
давайте начнем с того, как общая теория относительности решает вопрос о природе гравитации. закон всемирного тяготения ньютона утверждает, что между двумя любыми массивными телами во вселенной действует сила взаимного притяжения. по причине такого гравитационного притяжения земля обращается вокруг солнца. общая теория относительности заставляет нас взглянуть на систему солнце — земля иначе. согласно этой теории в присутствии столь массивного небесного тела, как солнце, пространство-время как бы проминается под его тяжестью, и равномерность его ткани нарушается. представьте себе эластичный батут, на котором лежит тяжелый шар (например, от боулинга) . натянутая ткань прогибается под его весом, создавая вокруг разрежение. таким же образом солнце продавливает пространство-время вокруг себя. согласно этой картине земля просто катается вокруг образовавшейся воронки (за исключением того, что маленький шарик, катающийся вокруг тяжелого на батуте неизбежно будет терять скорость и по спирали приближаться к большому) . и то, что мы привычно воспринимаем как силу земного притяжения в нашей повседневной жизни, также есть ни что иное, как изменение геометрии пространства-времени, а не сила в ньютоновском понимании. на сегодня более удачного объяснения природы гравитации, чем дает нам общая теория относительности, не придумано. а теперь представьте, что произойдет, если мы будем — в рамках предложенной картины — увеличивать и увеличивать массу тяжелого шара, не увеличивая при этом его физических размеров? будучи абсолютно эластичной, воронка будет углубляться до тех пор, пока ее верхние края не сойдутся где-то высоко над совсем потяжелевшим шаром, и тогда он просто перестанет существовать при взгляде с поверхности. в реальной вселенной, накопив достаточную массу и плотность материи, объект захлопывает вокруг себя пространственно-временную ловушку, ткань пространства-времени смыкается, и он теряет связь с остальной вселенной, становясь невидимым для нее. так возникает черная дыра. важнейшее свойство черной дыры — что бы в нее ни попало, обратно оно не вернется. это касается даже света, вот почему черные дыры и получили свое название: тело, поглощающее весь свет, падающий на него, и не испускающее собственного кажется абсолютно черным. согласно общей теории относительности, если объект приближается к центру черной дыры на критическое расстояние — это расстояние называется радиусом шварцшильда, — он уже никогда не сможет вернуться назад. (немецкий астроном карл шварцшильд (karl schwarzschild, 1873–1916) в последние годы своей жизни, используя уравнения общей теории относительности эйнштейна, рассчитал гравитационное поле вокруг массы нулевого объема. ) для массы солнца радиус шварцшильда составляет 3 км, то есть, чтобы превратить наше солнце в черную дыру, нужно уплотнить всю его массу до размера небольшого городка. внутри радиуса шварцшильда теория предсказывает явления еще более странные: всё вещество черной дыры собирается в бесконечно малую точку бесконечной плотности в самом ее центре — математики называют такой объект сингулярным возмущением. при бесконечной плотности любая конечная масса материи, математически говоря, занимает нулевой пространственный объем. происходит ли это явление реально внутри черной дыры, мы, естественно, экспериментально проверить не можем, поскольку всё попавшее внутрь радиуса шварцшильда обратно не возвращается. не имея, таким образом, возможности «рассмотреть» черную дыру в традиционном смысле слова «смотреть» , мы, тем не менее, можем обнаружить ее присутствие по косвенным признакам влияния ее сверхмощного и совершенно необычного гравитационного поля на материю

теоретическая астрофизика предсказывает возникновение черных дыр в конце эволюции массивных звезд; возможно существование черных дыр и другого происхождения (реликтовые черные дыры -- остатки после "большого взрыва"). на данный момент астрономы наблюдают объекты, которые представляют из себя двойные звездные системы, в состав которых (как предполагается) входят черные дыры. все теории проще говоря можно свести к решению вопроса вазимодействию массивного тела с малым. много времени уделяется определению порога стабильности при приближениее к радиусу шварцшильда. тема интересна как с точки зрения чистой математики и других наук так с точки зрения философии. вспомним а. кларка как описано, все в живую представляешь. кстати на проэкте этот вопрос подымается часто.