Колапс гравітаційний - Енциклопедія Сучасної України
Beta-версія
Колапс гравітаційний

КОЛА́ПС ГРАВІТАЦІ́ЙНИЙ – швидке стиснення масивних тіл під дією власних сил тяжіння. У широкому плані К. г. називають будь-який процес стиснення речовини під дією влас. гравітації, якщо його не можуть зупинити ін. сили (зокрема тиску). Напр., колапсувати може без­­зіткнювал. темна матерія і газ з утворенням великомасштаб. структури Всесвіту та її елементів. Досить часто під К. г. розуміють завершал. стадію еволюції зір з кінцевою масою М більше декількох мас Сонця Ме. У цьому разі К. г. має катастрофіч. характер. У звичай. зорі гра­­вітац. силам стиснення протидіють сили тиску гарячої плазми. Після закінчення в зорі паль­­ного для термоядер. реакцій вона охолоджується і, якщо її кін­­цева маса більше ≈1.4 Ме, вона втрачає свою мех. стійкість і починає стискатися – колапсувати. За 1.4 < М/Ме < 2.5 ÷ 3 зростаючий внутр. тиск зупиняє гравітац. стиснення і в результаті колапсу утворюється надгуста нейтронна зоря з розмірами порядку десятків кілометрів; за цих умов переважна частка матерії складається з нейтронів, що забезпечують осн. внесок у тиск. Процес колапсу в нейтронну зорю може супроводжуватися спалахом наднової та утворенням пульсара – нейтрон. зорі з потуж. магніт. полем, яка швидко обертається. Якщо кінцева маса холод. зорі перевищує ~3Ме, то К. г. призводить до її перетворення на чорну діру – область простору-часу, з якої завдяки потуж. гравітації не може вирватися жоден об’єкт, навіть світло (якщо не приймати до уваги квант. процеси. Незаряджену чорну діру повністю характеризують її маса та кутовий момент. З точки зору віддаленого спостерігача процес колапсу в чорну діру триває нескінчен. час; при цьому яскравість зорі швидко згасає. Оскільки чорна діра прак­­тично сама не випромінює, її можна вивчати лише непрямим чином, зокрема за спостереженнями світних об’єктів в її околі. Так, виявлені чорні діри з масами в декілька Ме за рухом компаньйонів у подвій. зоряних системах, а також надмасивні чорні діри з масами від мільйонів до мільярдів Ме в актив. ядрах галактик завдяки випромінюванню з гарячого газу та плазми навколо цих чорних дір.

Літ.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Теория тяготения и эволюция звезд. Москва, 1971; Шапиро С. Л., Тьюколс­­ки С. А. Черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды / Пер. с англ. Москва, 1985. Т. 1–2; Новиков И. Д., Фролов В. П. Физика черных дыр. Москва, 1986; Ландау Л. Д., Лиф­­шиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 2. Теория поля. Москва, 1988; Яцків Я. С., Александров О. М., Вавилова І. Б. та ін. Загальна теорія відносності: випро­­бування часом. К., 2005; Жданов В. І. Вступ до теорії відносності. К., 2008.

В. І. Жданов

Стаття оновлена: 2014