ОБРАЗОВАНИЕ ЧЕРНЫХ ДЫР. ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС. ГРАВИТАЦИОННЫЙ РАДИУС

ОБРАЗОВАНИЕ ЧЕРНЫХ ДЫР. ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС. ГРАВИТАЦИОННЫЙ РАДИУС. Ученые установили, что черные дыры должны возникать в результате очень сильного сжатия какой-либо массы, при котором поле тяготения возрастает настолько сильно, что не выпускает ни свет, ни какое-либо другое излучение, сигналы или тела. Еще в 1798 г. П. Лаплас, исследуя распространение света в поле тяготения объекта, большая масса которого сосредоточена внутри малой области пространства, пришел к заключению, что в природе могут встречаться тела абсолютно черные для внешнего наблюдателя.

Поле тяготения таких тел настолько велико, что не выпускает наружу лучей света на языке космонавтики это означает, что вторая космическая скорость была бы больше скорости света с. Для этого необходимо лишь, чтобы масса объекта М была сосредоточена в области с радиусом, меньшим так называемого гравитационного радиуса тела Rg. Радиус Rg2GMc1,510-28 М, где G-постоянная тяготения М-масса измеряется в граммах , Rg-в сантиметрах.

Вывод Лапласа основывался на классической механике и теории тяготения Ньютона11 К этому выводу можно прийти, если воспользоваться законом сохранения энергии в классической механике энергия световой корпускулы массы m на поверхности тела массы M, равная mc2-GmMRg, должна быть меньше нуля ее минимальной энергии на бесконечнрсти Следовательно, для возникновения черной дыры необходимо, чтобы масса сжалась до таких размеров, при которых вторая космическая скорость становится равной скорости света.

Этот размер носит название гравитационного радиуса и зависит от массы тела. Величина его очень мала даже для масс небесных тел. Так, для Земли гравитационный радиус приблизительно равен 1см, для Солнца 3 км. Для того чтобы преодолеть тяготение и вырваться из черной дыры, потребовалась бы вторая космическая скорость, большая световой. Согласно теории относительности, никакое тело не может развивать скорость большую, чем скорость света.

Вот почему из черной дыры ничто не может вылететь, не может поступать наружу никакая информация. После того как любые тела, любое вещество или излучение упадут под действием тяготения в черную дыру, наблюдатель никогда не узнает, что произошло с ними в дальнейшем. Вблизи черных дыр, как утверждают ученые, должны резко изменяться свойства пространства и времени. Если черная дыра возникает в результате сжатия вращающегося тела, то вблизи ее границы все тела вовлекаются во вращательное движение вокруг нее. Ученые считают, что черные дыры могут возникать в конце эволюции достаточно массивных звезд.

После исчерпания запасов ядерного горючего звезда теряет устойчивость и под действием собственной гравитации начинает быстро сжиматься. Происходит так называемый гравитационный коллапс такой процесс сжатия, при котором силы тяготения неудержимо возрастают. А именно, к концу жизни звезды теряют массу в результате целого ряда процессов звездного ветра, переноса массы в двойных системах, взрыва сверхновых и т.д. однако известно, что существует много звезд с массой, в 10, 20 и даже в 50 раз превышающей солнечную.

Маловероятно, что все эти звезды как-то избавятся от излишней массы, чтобы войти в указанные пределы 2-3М. Согласно теории, если звезда или ее ядро с массой выше указанного предела начинает коллапсировать под действием собственной тяжести, то ничто уже не в состоянии остановить ее коллапс. Вещество звезды будет сжиматься беспредельно, в принципе, пока не сожмется в точку.

В ходе сжатия сила тяжести на поверхности неуклонно возрастает наконец, наступает момент, когда даже свет не может преодолеть гравитационный барьер. Звезда исчезает образуется то, что мы называем ЧЕРНОЙ ДЫРОЙ.