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 власних гравітації, якщо його не можуть зупинити інші сили (зокрема тиску). Наприклад, колапсувати може беззіткнювальна темна матерія і газ з утворенням великомасштабних структури Всесвіту та її елементів. Досить часто під К. г. розуміють завершальну стадію еволюції зір з кінцевою масою М більше декількох мас Сонця Ме. У цьому разі К. г. має катастрофічний характер. У звичайній зорі гравітаційних силам стиснення протидіють сили тиску гарячої плазми. Після закінчення в зорі пального для термоядерних реакцій вона охолоджується і, якщо її кінцева маса більше ≈1.4 Ме, вона втрачає свою механічну стійкість і починає стискатися — колапсувати. За 1.4 < М/Ме < 2.5 ÷ 3 зростаючий внутрішній тиск зупиняє гравітаційне 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 основний внесок у тиск. Процес колапсу в нейтронну зорю може супроводжуватися спалахом наднової та утворенням пульсара — нейтронної зорі з потужним магнітним полем, яка швидко обертається. Якщо кінцева маса холодної зорі перевищує ~3Ме, то К. г. призводить до її перетворення на чорну діру — область простору-часу, з якої завдяки потужній гравітації не може вирватися жоден обʼєкт, навіть світло (якщо не приймати до уваги квантові процеси). Незаряджену чорну діру повністю характеризують її маса та кутовий момент. З точки зору віддаленого спостерігача процес колапсу в чорну діру триває нескінченний час; при цьому яскравість зорі швидко згасає. Оскільки чорна діра практично сама не випромінює, її можна вивчати лише непрямим чином, зокрема за спостереженнями світних обʼєктів в її околі. Так, виявлені чорні діри з масами в декілька Ме за рухом компаньйонів у подвійних зоряних системах, а також надмасивні чорні діри з масами від мільйонів до мільярдів Ме в активних ядрах галактик завдяки випромінюванню з гарячого газу та плазми навколо цих чорних дір.