Физическая энциклопедия - гравитационный коллапс

процесс гидродинамич. сжатия тела под действием собств. сил тяготения. Этот процесс в природе возможен только у достаточно массивных тел, в частности у звёзд. Необходимое условие Г. к.понижение упругости в-ва внутри звезды, к-рое приводит к более быстрому нарастанию при сжатии сил тяготения по сравнению с силами внутр. давления. Это связано с расходом энергии на расщепление ядер и рождение ч-ц, в т. ч. нейтрино (см. НЕЙТРОНИЗАЦИЯ ВЕЩЕСТВА), и потерями энергии с нейтрино, уходящими из звезды. В течение эволюции звезды условия, ведущие к Г. к., осуществляются дважды: 1) при образовании звезды из межзвёздной пыли и газа, 2) при исчерпании термояд. горючего и достижении в центре звезды высоких значений плотности (r=107 1010 г/см3) и темп-ры (Т = 1091010 К). В первом случае Г. к. останавливается после начала в звезде термояд. реакций водородного цикла, ведущих к интенсивному выделению энергии. Второй случай возможен только у достаточно массивных звёзд с М > МЧ »1,2 Mсолн (MЧ т. н. предел Чандрасекара, Mсолн масса Солнца). Как показывает гидродинамич. теория, Г. к. развивается катастрофич. образом скорости сжатия близки к скоростям свободного падения. Г. к. или заканчивается остановкой в состоянии горячей нейтронной звезды (r = 1014 г/см3, Т = 1011 К), если масса М ?2-3 Mсолн, или переходит безостановочно в релятивистский Г.

к. (при М>2-3 Mсолн), приводящий к образованию чёрной дыры. Очень важную роль при Г. к. играет мощное нейтринное излучение, порождаемое гл. обр. обычными бета-проессами (см. БЕТА-РАСПАД, НЕЙТРИННАЯ АСТРОФИЗИКА). Фактически нейтринное излучение определяет всю динамику Г. к., в частности скорости сжатия, время коллапса, темп-ру и плотность в-ва в случае остановки коллапса. Св-ва чёрной дыры описываются общей теорией относительности, поскольку около коллапсирующей звезды изменяются св-ва пространства-времени.

За исключением ранних стадий развития Вселенной, Г. к.единств. путь рождения чёрных дыр. Г. к. звёзд может сопровождаться сбросом внеш. оболочки, что связывается со вспышками сверхновых звёзд. Теория предсказывает сброс оболочки у коллапсирующих звёзд сравнительно небольших масс (М = MЧ). Хар-р сброса зависит от структуры оболочки, наличия в ней вращения и магн.

поля. При сбросе оболочки, сопровождающем Г. к. центр. части звезды, образуются в большом кол-ве разл. хим. элементы (происходит нуклеосинтез). .