Физическая энциклопедия - черная дыра

Однако противодействующие сжатию силы упругости даже при очень высокой плотности в-ва в малом объёме, характеризуемом rg, остаются конечными. Поэтому в-во тела, достигшего размеров гравитац. радиуса, должно неудержимо сжиматься к центру (испытывать релятивистский гравитационный коллапс). Один возможный путь образования Ч. д. указывает теория эволюции звёзд.

радиуса и наступает гравитац. «самозамыкание» звезды. Осн. св-во звезды, поверхность к-рой достигла сферы с радиусом rg (сферы Шварцшильда), состоит в том, что никакие сигналы (свет, ч-цы), испускаемые в пределах сферы Шварцшильда, не могут выйти наружу и достигнуть внеш. наблюдателя (рис.). Проотранствевно-временной график гравитац.

поля, момента вращения и электрич. заряда, если сколлапсировавшая звезда была заряжена. На больших расстояниях гравитац. поле Ч. д. не отличается от полей обычных звёзд, и движение др. тел, взаимодействующих с Ч. д., подчиняется законам механики Ньютона. Вблизи Ч. д. характер гравитац. поля определяется ОТО. Рядом особенностей обладает гравитац.

поле вращающейся Ч. д. (поле Керра). У вращающейся Ч. д. вне горизонта существует особая область эргосфера. В-во, попадающее в эргосферу, неизбежно начинает вращаться вокруг Ч. д. Наличие эргосферы может привести к потере чёрной дырой энергии вращения. Это возможно, напр., в случае, когда нек-рое тело, влетев в эргосферу, распадается на две части, причём одна из них продолжает падение на Ч.

д. на 4,4%, а энергия рассеянной гравитац. волны на 138%. Энергетич. потери Ч. д., связанные с уменьшением её вращат. момента, могут составить 29% от её полной энергии, т. е. 0,29 Мс2. Указанные выше процессы происходят только около вращающихся Ч. д. Но даже в отсутствии вращения наличие горизонта ведёт к квантовомеханич. процессу рождения ч-ц и антич-ц вблизи Ч.

д. за счёт энергии её гравитац. поля. В результате Ч. д. должна излучать, причём как абс. чёрное тело с темп-рой Tэ=1026/М (в Кельвинах). Этот механизм излучения Ч. д. был рассмотрен англ. физиком С. Хоукингом в 1974. Интенсивность черно-тельного излучения Ч. д. низка, т. к. Tэ мала (для Ч. д. массой M=3MсолнТэ=10-7К). За счёт излучения Ч. д. большой массы уменьшается очень медленно.

Но с уменьшением М темп-ра Ч. д. повышается, процесс её «испарения» ускоряется, завершаясь своеобразным взрывом и, возможно, полным исчезновением. Кроме Ч. д., возникающих в процессе эволюции звёзд, теория рассматривает Ч. д., образовавшиеся на ранних (горячих и сверхплотных) стадиях развития Вселенной. Эти первичные Ч. д. с массой, меньшей 1015 г, к нашему времени должны были испариться, а существенно более массивные остаться практически неизменными.

Поиски Ч. д. как первичных, так и звёздного происхождения -важнейшая проблема совр. астрономии. Наиболее вероятно обнаружение Ч. д. в тесных двойных звёздных системах, в к-рых один компонент Ч. д., а другой звезда-гигант, в-во к-рой перетекает к Ч. д. Вблизи Ч. д. из перетекающего в-ва образуется вращающийся газовый диск. Трение между слоями диска, движущимися с разл.

скоростями, приводит к значит. разогреву в-ва (до десятков млн. град) и появлению рентг. теплового излучения. Неск. источников космич. рентг. излучения имеют, по-видимому, подобное строение. В одном из нихисточнике Лебедь Х-1 -масса звёзд-компонентов составляет примерно 25Мсолн и 10Мсолн (соответственно для оптически наблюдаемой звезды-сверхгиганта и для невидимой звезды источника рентг.