Чорна діра
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Чорні діри – це щільні астрофізичні об’єкти, які створюють настільки велику силу тяжіння, що ніякі як завгодно швидкі частинки не можуть відірватися з їхньої поверхні. Пошуки їх у Всесвіті – одна з актуальних задач астрофізики. Припускають, що чорні діри можуть бути невидимими компонентами деяких подвійних систем. Виявити їх при цьому можна по рентгенівському випромінюванню, яке виникає в наслідок перетікання газу на чорну діру з сусідньої (звичайної) зорі. Припускають також, що в ядрах активних Галактик і квазарах можуть бути надмасивні чорні діри.
[ред.] Історія
Лаплас в 1787 вперше розрахував розмір тіла з густиною води, на поверхні якого друга космічна швидкість дорівнює швидкості світла — 300000 км/с. Таке тіло для зовнішнього спостерігача було б абсолютно чорним.
В 1916 Шварцшильд знайшов розв'язок рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна для матеріальної точки. Згідно ЗТВ, якщо розмір тіла не перевищує гравітаційного радіуса 
, тіло своїм тяжінням буде захоплювати світло і будь-яку іншу матерію. Гравітаційний радіус для Сонця складає 3 км, а для масивних зір до 200 км. В 1930-х при побудові теорії еволюції зір було показано, що зорі з масою більше 3 мас Сонця на кінцевій стадії своєї еволюції неодмінно повинні колапсувати (стискатися) до гравітаційного радіуса. В 1967 Джон Уілер назвав такі колапсари "чорними дірами".
В 1960-х були відкриті галактики з активними ядрами — квазари, радіогалактики та інші. Для поясненні їх випромінювання була побудована модель акреції (випадіння) речовини на гігантську (мільйони кілометрів) чорну діру в центрі галактики.
В 1970-х Стівен Хокінг теоретично передбачив квантове випромінювання мікроскопічних чорних дір (розміром менше атомного ядра). Такі чорні діри могли утворитися в момент Великого Вибуху і залишитися до наших днів. Первинні чорні діри спостерігати неможливо, тому вони залишаються гіпотетичними.
[ред.] Будова
Чорна діра може мати лише три фізичні параметри: масу, електричний заряд і момент імпульсу. В залежності від їх значень можна побудувати поверхню, з-під якої не може виходити випромінювання. Така поверхня називається "горизонт подій". Реальні чорні діри не мають заряду і обертаються навколо своєї осі. Тому їх горизонт подій є сплюснутим еліпсоїдом обертання. В надрах чорної діри кривина сили гравітації досягають нескінченності в області, яка називається сингулярністю. Сингулярність чорної діри, яка обертається, має форму кільця.
[ред.] Спостереження
Чорні діри зоряних мас спостерігаються у складі тісних подвійних систем. Речовина зорі-супутника перетікає на чорну діру по спіралі. При цьому утворюється акреційний диск, який випромінює в рентгенівському і гамма-діапазонах. Перша чорна діра була відкрита в 1967 в сузір'ї Лебедя. До 2004 р. рентгенівський космічний телескоп RXTE достовірно виявив 15 чорних дір в подвійних зоряних системах в нашій галактиці.
Гігантські чорні діри визначають по швидкостях зір в ядрах галактик. На 2004 р. таким чином визначені маси центральних чорних дір в 30 галактиках, в тому числі і в нашій.
Також чорні діри можуть бути виявлені завдяки явищу гравітаційного фокусування (при проходжені чорної діри між звичайною зорею і спостерігачем, відбувається візуальне збільшення яскравості зорі, оскільки гравітаційне поле чорної діри викривляють рух світла).
