Впервые вопрос о коллапсе («схлопывании») звезд, следующем за выгоранием водорода в них, теоретически поставил Карл Шварцшильд (1873–1916), талантливейший астроном, применивший к динамике жизни звезд решения общей теории относительности Эйнштейна. Незадолго до смерти он закончил составление каталога звездной светимости, который назвал «Геттингенская актинометрия» («измерение излучения»).
Шварцшильд, в частности, рассчитал свой знаменитый радиус «схлопнувшейся» звезды, за пределы которого не может вырваться даже свет. Этот параметр так и назвали – «радиус Шварцшильда». Для нашего Солнца, которое угаснет через пять миллиардов лет, этот радиус не превысит трех километров! Лишь много позже для подобных состояний материи было предложено жаргонное выражение – «черная дыра» (ЧД).
По каким-то причинам – если масса звездного образования достигает 20 солнечных масс – на его поверхность, подобно снежинкам на землю, начнет выпадать окружающая материя. Возникает процесс, получивший название «аккреция», то есть приращение массы. В итоге гравитационное поле оказывается настолько большим, что он не выпускает видимого света. Важно, что в центрах галактик, и нашего Млечного Пути в том числе, черные дыры достигают невероятной величины – в сотни миллионов и даже миллиарды солнечных масс.
Одним из связанных с черными дырами открытий стал их так называемый каннибализм: более массивные буквально ЧД «заглатывают» дыры с меньшими массами. В начале лета 2009 года появилось сообщение о том, что подобный «аппетит» может проявлять и радиопульсар, представляющий собой огромной плотности нейтронную звезду, крутящуюся, подобно волчку, с периодом обращения в несколько миллисекунд.
На протяжении 40 лет, прошедших с момента открытия первых пульсаров, астрофизиков поражал факт подобного высоко энергетически «затратного» вращения: откуда же такие объекты черпают энергию? Оказалось, что нейтронная юла буквально пожирает соседнюю черную дыру низкой массы. Тем самым разгадана еще одна тайна небесной механики.
Однако еще более сенсационное открытие говорит о том, что диски аккреции не только собирают окружающую материю, но и благодаря своей уникальной физике являются самыми настоящими звездными «яслями», в которых идет порождение молодых звезд. Компьютерные расчеты показывают, что черные дыры «весом» в миллион солнечных масс (Мс) способны собирать вокруг себя облака неструктурированной материи (до 10 тыс. Мс).
При таких массах газа да еще в соседстве с массивной черной дырой в действие вступают силы гравитации (self-gravity), вызывающие коллапс материи. При этом, в свою очередь, возникают условия для формирования звезд и начала в них термоядерного синтеза в качестве источника энергии. Не является ли вся наша родная галактика Млечный Путь и мы сами порождением той сверхмассивной черной дыры, которая покоится в самом его сердце?