Звідки беруться чорні діри

Зоря живе завдяки рівновазі: назовні тисне енергія реакцій у ядрі, усередину тягне її власна гравітація. Поки є паливо, рівновага зберігається. Коли реакції припиняються, зовнішнього тиску не залишається.

Що залишиться зрештою, залежить від маси. У легших зір це щільна куля, яка охолоджується. У важчих - об’єкт із речовини неймовірної щільності. І лише в наймасивніших колапс уже нічим не зупинити.

Межа між другим і третім варіантами невелика й відома лише приблизно. Саме тому об’єкти поблизу неї такі цікаві: за ними уточнюють, де саме речовина перестає чинити опір власній гравітації.

Скинута оболонка при цьому видна як спалах, яскравістю порівнянний із цілою галактикою. Саме за такими спалахами найчастіше й дізнаються, що десь відбувся колапс: сам об’єкт, що залишився, нічого не випромінює.

Розрив величезний, і простим накопиченням його важко пояснити. Поглинання речовини має обмеження: випромінювання газу, що падає, відштовхує наступні порції газу, і швидкість зростання впирається в межу.

Спостереження раннього Всесвіту загострили цю проблему. Там знаходять гігантські об’єкти, що вже існували в перші сотні мільйонів років. Часу на поступове зростання від зоряного розміру явно не вистачало.

Звідси виникло кілька гіпотез про зародки: прямий колапс величезних газових хмар без стадії зорі, злиття багатьох об’єктів у щільних скупченнях, незвично масивні перші зорі. Жодну поки не визнано остаточною.

Допомагають спостереження злиттів. Спалахи, зареєстровані детекторами гравітаційних хвиль, показали об’єкти проміжної маси - саме таких розмірів раніше майже не знаходили.

Є й третій шлях, нещодавно підтверджений: злиття. Дві чорні діри, що обертаються одна навколо одної, зрештою зливаються в одну, і цю подію фіксують за гравітаційними хвилями, а не за світлом.