Черные дыры: Стадии образования, физические свойства и методы обнаружения в контексте современной астрофизики

Наше понимание Вселенной постоянно расширяется, и одним из наиболее интригующих и фундаментальных объектов, притягивающих внимание как ученых, так и широкой публики, являются черные дыры. Эти загадочные космические образования, где гравитация достигает таких экстремальных значений, что даже свет не способен покинуть их пределы, играют ключевую роль в эволюции галактик, звездных систем и самого пространства-времени. С момента своего теоретического предсказания в начале XX века, черные дыры прошли путь от математических курьезов Общей теории относительности до наблюдаемых астрофизических феноменов, чье существование подтверждается множеством косвенных и прямых свидетельств.

Целью настоящей работы является всестороннее исследование и систематизация информации о стадиях образования черных дыр, их физических свойствах и методах обнаружения. Мы углубимся в теоретические предпосылки, раскрытые Альбертом Эйнштейном и его последователями, проследим эволюцию представлений от ранних гипотез до современных, подтвержденных наблюдением концепций. Особое внимание будет уделено детализации механизмов формирования различных типов черных дыр, включая новейшие данные гравитационно-волновой астрономии, а также не до конца изученные аспекты их происхождения, такие как точные пределы коллапса, особенности сверхкритической аккреции и многообразные механизмы формирования промежуточных и первичных черных дыр.

Данный реферат призван обеспечить академически глубокое и актуализированное изложение материала, соответствующее требованиям высших учебных заведений, и послужит основой для дальнейшего изучения этой захватывающей области астрофизики.

Теоретические основы и исторические предпосылки понятия черных дыр

Концепция черной дыры, вопреки распространенному мнению, не родилась одномоментно с Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна. Она имеет гораздо более глубокие корни, уходящие в XVIII век, когда первые мыслители начали задумываться о возможности существования объектов, чья гравитация была бы настолько сильна, что даже свет не мог бы от них ускользнуть.

Ранние концепции «темных звезд»

В конце XVIII века, когда Ньютоновская механика господствовала в физике, два выдающихся мыслителя, Джон Мичелл (1783 год) и Пьер Лаплас (1796 год), независимо друг от друга высказали гипотезу о существовании «темных звезд». Их рассуждения основывались на корпускулярной теории света и классической механике, согласно которой, если бы скорость убегания с поверхности звезды превышала скорость света, то даже световые частицы не смогли бы преодолеть ее гравитационное притяжение. Такая звезда оставалась бы невидимой для внешнего наблюдателя, несмотря на свою колоссальную массу, и эти идеи, хотя и были основаны на ошибочных предпосылках о природе света, поразительно предвосхитили ключевую особенность черных дыр – их неспособность излучать свет.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна и предсказание черных дыр

Истинная физическая основа для понимания черных дыр появилась с публикацией Альбертом Эйнштейном в 1915 году его Общей теории относительности (ОТО). Эта революционная теория радикально изменила наши представления о гравитации, отказавшись от ньютоновского понимания ее как силы, действующей на расстоянии. Вместо этого, ОТО описывает гравитацию как геометрическое явление – искривление самого пространства-времени под воздействием массы и энергии. Чем массивнее объект, тем сильнее он искривляет ткань пространства-времени вокруг себя, и это искривление определяет траектории движения других объектов, включая свет.

Парадоксально, но первый, кто нашел точное решение уравнений Эйнштейна для сферически симметричного, невращающегося массивного объекта — Карл Шварцшильд в том же 1915 году, предсказал существование горизонта событий — границы, за которой гравитация становится непреодолимой. Радиус этой сферы теперь носит его имя. Однако сам Эйнштейн, как и многие другие физики того времени, изначально относился к этому решению с большим скепсисом. Он полагал, что какие-то неизвестные физические законы должны предотвращать коллапс материи до такой экстремальной плотности, которая привела бы к образованию черной дыры. Эта историческая ирония подчеркивает, насколько радикальной и противоречивой была сама концепция черных дыр для научного сообщества.

Эволюция термина и современные подтверждения

На протяжении десятилетий объект, предсказанный ОТО, назывался по-разному: «коллапсар», «застывшая звезда», «гравитационно коллапсирующий объект». Термин «черная дыра» (black hole) был популяризирован американским физиком Джоном Арчибальдом Уилером в 1967 году и быстро прижился благодаря своей образности и точности.

Сегодня черные дыры – это не просто теоретические построения, а подтвержденные астрономические объекты. Прорывы в наблюдательной астрономии последних лет окончательно укрепили их статус. Одним из наиболее ярких подтверждений стало первое в истории изображение «тени» сверхмассивной черной дыры M87*, полученное Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) в 2019 году. Это изображение стало визуальным доказательством искривления пространства-времени в экстремальных условиях.

Кроме того, революционным событием стала регистрация гравитационных волн детекторами LIGO и Virgo, начиная с 2015 года. Эти волны, рябь пространства-времени, предсказанные Эйнштейном, были зафиксированы в момент слияния двух черных дыр, что позволило не только подтвердить их существование, но и изучить динамику их взаимодействия и свойства. Эти наблюдения представляют собой не только триумф ОТО, но и открывают новую эру гравитационно-волновой астрономии, позволяющей «слушать» Вселенную.

Звездная эволюция и механизм гравитационного коллапса как путь к черным дырам

Жизненный путь звезды — это длительный и сложный процесс, определяемый ее начальной массой. От момента рождения из газопылевого облака до своей окончательной судьбы, звезды проходят через ряд трансформаций, некоторые из которых могут привести к образованию черных дыр.

Жизненный цикл звезд и синтез элементов

Большую часть своей жизни звезды проводят на так называемой «главной последовательности», где они стабильно генерируют энергию за счет термоядерного синтеза водорода в гелий в своих ядрах. Продолжительность этого этапа обратно пропорциональна массе звезды: чем массивнее звезда, тем быстрее она «сжигает» свое топливо.

Когда водород в ядре исчерпывается, звезда начинает эволюционировать. Для массивных звезд (с начальной массой более 8-10 солнечных масс, M_⊙) этот процесс гораздо более драматичен. Последовательно исчерпывая водород, звезда начинает синтезировать в ядре все более тяжелые элементы: гелий превращается в углерод, углерод — в кислород, затем в неон, магний, кремний, пока в конечном итоге не образуется железо. Железо является «тупиком» ядерного синтеза, поскольку его образование требует затрат энергии, а не выделения. На этом этапе ядерные реакции, поддерживающие звезду от коллапса под собственным весом, прекращаются.

Гравитационный коллапс и образование компактных объектов

Остановка ядерных реакций в ядре массивной звезды приводит к катастрофическому событию, известному как гравитационный коллапс. Это стремительное сжатие объекта под действием его собственных гравитационных сил. Без давления, генерируемого термоядерным синтезом, гравитация берет верх, и ядро звезды начинает сжиматься с невероятной скоростью, достигающей 70 000 км/с (примерно 0,23 скорости света).

В процессе коллапса вещество уплотняется до экстремальных состояний. При достижении определенных плотностей в игру вступают квантовые эффекты, способные временно остановить коллапс:

• Белые карлики: Для звезд с умеренной начальной массой (до 8-10 M_⊙), после сброса внешних оболочек, остаточное ядро имеет массу менее 1,44 M_⊙. Это значение известно как предел Чандрасекара. В таких ядрах дальнейшему сжатию препятствует давление вырожденного электронного газа. Образовавшийся объект — белый карлик — является плотным, но стабильным остатком звезды.
• Нейтронные звезды: Если масса остаточного ядра превышает предел Чандрасекара, гравитация настолько сильна, что электроны «вдавливаются» в протоны, образуя нейтроны в процессе, называемом нейтронизацией вещества. Коллапс продолжается до тех пор, пока дальнейшему сжатию не препятствует давление вырожденного нейтронного газа. Образуется нейтронная звезда — чрезвычайно плотный объект, состоящий преимущественно из нейтронов, размером с небольшой город. Часто образование нейтронной звезды сопровождается мощнейшим взрывом сверхновой, при котором внешние слои звезды выбрасываются в космос.

Предел Оппенгеймера-Волкова и формирование черных дыр

Для невращающейся нейтронной звезды существует верхний предел массы, известный как предел Оппенгеймера-Волкова. Если масса остаточного ядра звезды превышает этот предел, то даже давление вырожденного нейтронного газа не в силах остановить гравитационный коллапс. В этом случае ядро продолжает сжиматься, не встречая сопротивления, пока не образуется черная дыра.

Исторически теоретические оценки предела Оппенгеймера-Волкова варьировались, но благодаря прогрессу в астрофизике и, в частности, развитию гравитационно-волновой астрономии, наши знания стали значительно точнее. Современные данные, полученные, например, из наблюдений таких событий, как слияние нейтронных звезд GW170817, позволили сузить диапазон этого предела. Для невращающейся нейтронной звезды этот предел составляет от 2,01 до 2,16 M_⊙. Некоторые исследования китайских астрофизиков предлагают верхний предел в 2,25 M_⊙ с небольшой погрешностью. Важно отметить, что для быстро вращающихся нейтронных звезд этот предел может быть примерно на 20% выше из-за дополнительной поддержки, которую обеспечивает центробежная сила.

Сценарии «прямого коллапса» массивных звезд

Существует также гипотетический, но все более подтверждаемый наблюдениями сценарий, при котором черная дыра может образоваться без яркой вспышки сверхновой – так называемый «прямой коллапс». Этот сценарий, как полагают, происходит в двух основных случаях:

1. Для звезд с начальной массой 20-25 M_⊙: В таких случаях, после исчерпания ядерного топлива, гравитационный коллапс ядра запускает ударную волну, которая обычно приводит к сверхновой. Однако, если мощность этой ударной волны недостаточна, чтобы преодолеть гравитацию формирующейся черной дыры, внешние слои звезды могут просто «падать обратно» на коллапсирующее ядро. В результате формируется черная дыра, а видимой вспышки сверхновой либо не происходит, либо она очень слабая. По оценкам, от 10% до 30% звезд, которые должны были бы образовать черные дыры, делают это именно таким способом. Примером такого события может служить звезда N6946-BH1 массой 25 M_⊙, которая в 2009 году показала небольшой рост яркости, а к 2015 году полностью исчезла в оптическом диапазоне, что интерпретируется как прямой коллапс в черную дыру.
2. Для экстремально массивных звезд (>200-250 M_⊙): Для звезд с очень большими начальными массами, особенно в условиях низкой металличности (как это было в ранней Вселенной для звезд населения III), коллапс может происходить иначе. Эти звезды могут миновать стадии, поддерживаемые давлением вырожденного электронного или нейтронного газа. Вместо этого, их ядра могут коллапсировать напрямую, без образования стабильной промежуточной фазы. Если при этом также не происходит эффективного отброса внешних оболочек, вся масса звезды может образовать черную дыру, причем ее масса будет практически прямо пропорциональна начальной массе звезды-прародителя.

Эти сценарии прямого коллапса подчеркивают сложность и разнообразие путей, ведущих к формированию черных дыр, и являются активной областью современных астрофизических исследований.

Типы черных дыр: классификация и специфические механизмы формирования

Черные дыры, несмотря на общую фундаментальную природу, проявляют себя в различных масштабах и формируются через разнообразные механизмы, что позволяет классифицировать их по массе.

Черные дыры звездной массы

Наиболее распространенным типом являются черные дыры звездной массы. Как следует из названия, они образуются в результате гравитационного коллапса массивных звезд, о чем подробно говорилось в предыдущем разделе. Их масса обычно варьируется от нескольких до десятков солнечных масс (примерно от 3 до 20 M_⊙), хотя наблюдаются объекты и за пределами этого диапазона, например, в результате слияний. Эти черные дыры часто обнаруживаются в двойных звездных системах, где они активно поглощают вещество своей звезды-компаньона, излучая при этом рентгеновские лучи.

Сверхмассивные черные дыры (СМЧД)

Второй, гораздо более впечатляющий тип — сверхмассивные черные дыры (СМЧД). Их массы колеблются от сотен тысяч до миллиардов солнечных масс (от 10⁵ до 10¹¹ M_⊙). СМЧД являются неотъемлемой частью большинства крупных галактик, занимая их центральные области. Ярчайшим примером служит Стрелец А*, СМЧД в центре нашей Галактики Млечный Путь, масса которой составляет около 4 миллионов солнечных масс.

Механизмы формирования СМЧД до сих пор являются предметом активных исследований, но выделяют несколько ключевых путей:

Аккреция как основной механизм роста СМЧД

Основным механизмом, объясняющим быстрый рост СМЧД до колоссальных размеров, является аккреция — процесс поглощения окружающего газа, пыли и даже звезд. Вещество, движущееся к черной дыре, образует аккреционный диск, который разогревается до огромных температур из-за трения между слоями газа и излучает мощное электромагнитное излучение в различных диапазонах.

Аккреция может протекать в так называемых сверхкритических режимах. Это происходит, когда скорость аккреции превышает критическое значение, определяемое Эддингтоновским пределом светимости. За этим пределом давление излучения, исходящего от аккреционного диска, становится настолько сильным, что может противостоять гравитационному притяжению, выбрасывая часть вещества прочь от черной дыры в виде мощных ветров и джетов. Для СМЧД в активных галактических ядрах и квазарах сверхкритическая аккреция может происходить со скоростью, превышающей 1-10 M_⊙ в год. В таких условиях черная дыра может расти очень быстро.

Геометрия и температура аккреционного диска зависят от массы черной дыры. Для СМЧД диски обычно не нагреваются выше 100 000 Кельвинов, излучая в оптическом, ультрафиолетовом и мягком рентгеновском диапазонах.

Существенное влияние на процесс аккреции оказывает спин (вращение) черной дыры. Если черная дыра быстро вращается, она «увлекает» за собой пространство-время в своей окрестности – это явление известно как эффект Лензе-Тирринга. Это «увлечение инерциальных систем отсчета» может искажать аккреционный диск, вызывая его фрагментацию на несбалансированные кольца. Столкновения между газами в этих кольцах генерируют ударные волны, активно излучающие энергию и эффективно подталкивающие вещество ближе к черной дыре, что значительно увеличивает скорость аккреции по сравнению со стабильным плоским диском.

Кроме того, недавние исследования с использованием рентгеновской поляриметрии (например, миссия NASA IXPE) показывают, что сверхнагретая корона — область газа, раскаленного до миллиардов градусов, окружающая черную дыру, — выравнивается с аккреционным диском, а не образует сферический кокон. Это свидетельствует о едином механизме аккреции для черных дыр разных масштабов.

Прямой коллапс газовых облаков в ранней Вселенной

Еще одним гипотетическим, но важным сценарием формирования СМЧД является прямой коллапс огромных газовых облаков в ранней Вселенной, минуя стадию звездообразования. Эта гипотеза призвана объяснить быстрое появление гигантских СМЧД уже на ранних этапах космической истории.

Предполагается, что такие «зародыши» СМЧД с начальной массой от 10⁴ до 10⁷ M_⊙ могли формироваться в эпоху красного смещения z=15–30, когда возраст Вселенной составлял всего 100–250 миллионов лет. Наблюдения, сделанные космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), подтверждают существование квазаров, питаемых СМЧД, уже при красном смещении z > 6 (менее 750 миллионов лет после Большого взрыва). Такие объекты, достигающие нескольких миллиардов солнечных масс за столь короткий срок, трудно объяснить традиционной аккрецией на черные дыры звездной массы.

Ключевым условием для прямого коллапса является поддержание температуры охлаждения атомарного водорода на уровне около 10 000 Кельвинов. Это предотвращает фрагментацию газового облака на более мелкие сгустки, которые могли бы сформировать обычные зв��зды. Вместо этого, все облако коллапсирует в единый массивный объект, который становится «семенем» для будущей СМЧД.

Первичные черные дыры

Первичные черные дыры — это гипотетический класс черных дыр, которые, как предполагается, образовались не из коллапса звезд, а непосредственно из значительных флуктуаций плотности материи в первые мгновения существования Вселенной. Этот процесс мог происходить в сверхплотной и горячей материи в эпоху доминирования излучения (известной как Горячая Вселенная), сразу после планковской эпохи и космической инфляции.

Наблюдения реликтового излучения показывают, что ранняя Вселенная была чрезвычайно однородной, с флуктуациями плотности порядка одной части на 100 000. Однако, для образования первичных черных дыр требовались спонтанные, локальные области с гораздо более высокой плотностью. Считается, что такие флуктуации гравитационного потенциала большой амплитуды могли возникнуть на этапе инфляции. Если эти флуктуации были достаточно сильны, чтобы привести к коллапсу вещества в черные дыры, они также могли повлиять на первичное нуклеосинтез, что может противоречить наблюдаемым обилиям легких элементов.

Массы первичных черных дыр могут быть чрезвычайно разнообразными, от микроскопических до сверхмассивных. Особый интерес представляют первичные черные дыры с массами в диапазоне от 10¹⁷ до 10²⁴ граммов (что примерно соответствует массе астероидов). Эти объекты рассматриваются как возможные кандидаты на темную материю, поскольку их массы достаточны, чтобы избежать быстрого «испарения» через излучение Хокинга за время существования Вселенной, но при этом их трудно обнаружить напрямую.

Черные дыры промежуточных масс (ЧДПМ)

Черные дыры промежуточных масс (ЧДПМ) представляют собой наименее изученный и наиболее загадочный класс черных дыр, с массами от 100 до 10⁵ M_⊙. Их существование долгое время было лишь теоретическим предположением, так как они не вписываются ни в категорию черных дыр звездной массы, ни в категорию сверхмассивных. Однако, последние данные, в том числе гравитационно-волновые наблюдения, начинают подтверждать их наличие.

Предлагается несколько гипотетических механизмов их формирования:

• Неудержимые столкновения в плотных звездных скоплениях: В ядрах гигантских молекулярных облаков или плотных шаровых скоплений звезды расположены так близко друг к другу, что могут происходить частые и катастрофические столкновения и слияния. Эти процессы могут приводить к образованию очень массивных звезд, которые затем коллапсируют напрямую в ЧДПМ. Моделирование показывает, что таким образом могут формироваться ЧДПМ массой от нескольких сотен до нескольких тысяч M_⊙.
• Слияние нескольких меньших черных дыр звездной массы: Другой путь — это последовательные слияния множества черных дыр звездной массы. В плотных звездных средах, например, в ядрах шаровых скоплений, черные дыры могут сближаться, образуя двойные системы, которые затем сливаются, излучая гравитационные волны. Событие GW190521, зарегистрированное гравитационно-волновыми обсерваториями, стало ярким примером такого процесса: в результате слияния двух черных дыр с массами 85 и 65 M_⊙ образовалась новая черная дыра массой 142 M_⊙, что уверенно помещает ее в диапазон ЧДПМ.
• Аккреция на существующие черные дыры звездной массы: Подобно росту СМЧД, черные дыры звездной массы в богатой газом среде также могут постепенно наращивать массу за счет аккреции окружающего звездного вещества или газа, достигая промежуточных размеров.
• Прямой коллапс очень массивных звезд: В условиях ранней Вселенной или в специфических средах с низкой металличностью, очень массивные звезды, возможно, массой до нескольких тысяч M_⊙, могли коллапсировать напрямую, без образования сверхновой, непосредственно в ЧДПМ.

Изучение ЧДПМ имеет решающее значение для понимания эволюции галактик и формирования СМЧД, поскольку ЧДПМ могут быть «семенами» для более крупных объектов.

Физические свойства черных дыр

Черные дыры – это не просто «темные объекты», а области пространства-времени с уникальными и экстремальными физическими свойствами, которые бросают вызов нашему интуитивному пониманию и требуют глубокого осмысления в рамках Общей теории относительности и квантовой механики.

Горизонт событий

Ключевым и, пожалуй, наиболее узнаваемым свойством черной дыры является горизонт событий. Это граница в пространстве-времени, за которой гравитационное притяжение черной дыры становится настолько сильным, что ничто, включая свет и информацию, не может ее покинуть и достичь внешнего наблюдателя. Пересечение горизонта событий — это точка невозврата. Для невращающейся черной дыры (так называемой черной дыры Шварцшильда) горизонт событий представляет собой идеальную сферу с радиусом Шварцшильда (R_Ш).

Формула для радиуса Шварцшильда выглядит так:

RШ = 2GM/c2

где:

• R_Ш — радиус Шварцшильда
• G — гравитационная постоянная
• M — масса черной дыры
• c — скорость света в вакууме

Объект, приближающийся к горизонту событий, для внешнего наблюдателя будет казаться замедляющимся и бесконечно краснеющим. Это происходит из-за эффектов гравитационного замедления времени и гравитационного красного смещения: время для объекта, приближающегося к горизонту, замедляется относительно внешнего наблюдателя, а свет, исходящий от него, теряет энергию, сдвигаясь в красную часть спектра. В конечном итоге, объект кажется «застывшим» на горизонте и исчезает из виду, становясь невидимым. Что же это означает для исследователя? Фактически, мы можем наблюдать только последствия присутствия черной дыры, но никогда не сам процесс пересечения этой границы.

Сингулярность

В самом центре черной дыры, согласно Общей теории относительности, находится сингулярность — точка (или кольцо для вращающейся черной дыры) с бесконечно малой плотностью и бесконечной кривизной пространства-времени. В этой точке все известные законы физики перестают действовать. По сути, сингулярность — это область, где пространство-время сжимается до такой степени, что его геометрия становится неопределимой.

Проблема сингулярности указывает на фундаментальную неполноту Общей теории относительности и подчеркивает необходимость разработки более полной теории гравитации, которая могла бы описать поведение материи и энергии в таких экстремальных условиях. Такой теорией могла бы стать квантовая гравитация, объединяющая ОТО с принципами квантовой механики. До тех пор сингулярность остается одним из величайших нерешенных вопросов современной физики.

Эргосфера (для вращающихся черных дыр Керра)

Особое свойство, присущее только вращающимся черным дырам (черным дырам Керра), — это наличие эргосферы. Это область пространства-времени, окружающая горизонт событий, но расположенная вне его и внутри так называемого предела статичности.

В эргосфере из-за эффекта Лензе-Тирринга (или «увлечения инерциальных систем отсчета») пространство-время настолько сильно «закручивается» вращающейся черной дырой, что любой объект в этой области вынужден вращаться вместе с черной дырой, даже если он пытается оставаться неподвижным относительно далекого наблюдателя. Для того чтобы объект в эргосфере оставался неподвижным относительно внешнего мира, ему пришлось бы двигаться быстрее скорости света, что невозможно.

В отличие от горизонта событий, из эргосферы все еще можно вырваться. Более того, в эргосфере теоретически возможен процесс Пенроуза, который позволяет извлекать энергию из вращения черной дыры. В ходе этого процесса объект распадается на две части, одна из которых падает за горизонт событий, а другая, обладая большей энергией, чем исходный объект, выбрасывается наружу из эргосферы. Этот механизм может объяснить мощные джеты, наблюдаемые у активных галактических ядер.

Излучение Хокинга и термодинамика черных дыр

Одним из наиболее поразительных предсказаний современной физики стало теоретическое обоснование Стивеном Хокингом в 1974 году того, что черные дыры не являются абсолютно «черными» объектами. Вместо этого, они должны излучать тепловое излучение, известное как излучение Хокинга, из-за квантовых эффектов вблизи горизонта событий.

Этот феномен объясняется рождением виртуальных пар частица-античастица в вакууме у самого горизонта событий. Если одна частица из пары падает за горизонт, а другая успевает ускользнуть, то внешнему наблюдателю это выглядит как излучение от черной дыры.

Температура черной дыры (T_Х) обратно пропорциональна ее массе. Формула для температуры Хокинга выглядит следующим образом:

TХ = (ħc3) / (8πGMkБ)

где:

• T_Х — температура Хокинга
• ħ — приведенная постоянная Планка
• c — скорость света в вакууме
• G — гравитационная постоянная
• M — масса черной дыры
• k_Б — постоянная Больцмана

Эта формула означает, что чем массивнее черная дыра, тем она холоднее, и наоборот. Например, черная дыра солнечной массы имеет температуру всего около 10^-7 Кельвина, что намного ниже температуры реликтового излучения. Микроскопические первичные черные дыры, если они существуют, были бы значительно горячее. Излучение Хокинга приводит к медленному «испарению» черных дыр, то есть они теряют массу со временем. Для звездных и сверхмассивных черных дыр этот процесс занимает триллионы лет, что намного дольше возраста Вселенной, но для гипотетических микроскопических черных дыр это время может быть значительно меньше. Концепция излучения Хокинга связывает гравитацию, квантовую механику и термодинамику, открывая путь к более глубокому пониманию фундаментальных законов природы.

Методы обнаружения и изучения черных дыр

Поскольку черные дыры по определению не излучают свет, их обнаружение и изучение представляют собой одну из самых сложных задач в астрономии. Ученые полагаются на косвенные методы, анализируя влияние черных дыр на окружающее пространство и материю.

Косвенные методы наблюдения

• Наблюдение за движением звезд и газа: Один из самых ранних и эффективных методов — это поиск звезд или газовых облаков, движущихся по необычным орбитам вокруг невидимого, но очень массивного объекта. Анализируя характеристики их движения (скорость, период орбиты), можно определить массу скрытого объекта и, если она превышает пределы для нейтронных звезд, предположить наличие черной дыры. Этот метод был ключевым для обнаружения Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Наблюдения за звездами, вращающимися вокруг Стрельца А*, позволили точно измерить ее массу.
• Рентгеновская и радиоастрономия: Вещество, падающее на черную дыру, образует аккреционный диск, который разогревается до сверхвысоких температур (десятки миллионов Кельвинов) и излучает мощное рентгеновское и радиоизлучение. Обсерватории, работающие в рентгеновском диапазоне, такие как «Спектр-РГ» и «Чандра», являются основными инструментами для поиска и изучения аккрецирующих черных дыр. Источники рентгеновского излучения в двойных системах, где одна из компонент — невидимый объект, являются сильными кандидатами в черные дыры звездной массы. Активные галактические ядра, излучающие в радиодиапазоне, часто указывают на присутствие сверхмассивных черных дыр, выбрасывающих высокоэнергетические джеты.
• События приливного разрушения (TDEs): Когда звезда приближается слишком близко к сверхмассивной черной дыре, она может быть разорвана ее колоссальными приливными силами. Часть вещества звезды выбрасывается в космос, а часть падает на черную дыру, образуя временный аккреционный диск и вызывая мощную вспышку излучения в различных диапазонах (от радио до рентгена и гамма-лучей), которая может наблюдаться в течение нескольких месяцев или даже лет. Эти события приливного разрушения (TDEs) служат уникальным способом обнаружения «спящих» сверхмассивных черных дыр, которые обычно неактивны.
• Гравитационное линзирование: Массивные объекты, включая черные дыры, искривляют пространство-время вокруг себя, отклоняя траектории света от более далеких источников. Этот эффект, называемый гравитационным линзированием, может приводить к искажению, увеличению или даже созданию множественных изображений далеких галактик или звезд. Анализ таких эффектов позволяет обнаружить невидимую массу и оценить ее характеристики, что может указывать на присутствие черных дыр.

Прямые методы и новейшие технологии

• Гравитационно-волновая астрономия: Революционный прорыв в изучении черных дыр произошел с созданием детекторов гравитационных волн, таких как LIGO, Virgo и KAGRA. Эти обсерватории напрямую регистрируют мельчайшие возмущения пространства-времени, вызванные катастрофическими космическими событиями, такими как слияния черных дыр или нейтронных звезд. Регистрация гравитационных волн от этих событий позволяет не только подтверждать существование черных дыр, но и с высокой точностью измерять их массы, спины и даже проверять предсказания Общей теории относительности в экстремальных гравитационных полях.
• Прямое изображение («тени» черной дыры) с помощью Event Horizon Telescope (EHT): Проект Event Horizon Telescope (EHT) использует глобальную сеть радиотелескопов, расположенных на разных континентах, для создания виртуального телескопа размером с Землю. Это позволяет достичь беспрецедентного углового разрешения и получить прямые изображения окрестностей сверхмассивных черных дыр. В 2019 году EHT впервые представил изображение «тени» черной дыры M87*, а в 2022 году — изображение Стрельца А*. Эти изображения показывают темный силуэт черной дыры на фоне яркого аккреционного материала, что является прямым визуальным подтверждением горизонта событий и эффектов ОТО.

Перспективные направления исследований

Научное сообщество продолжает разрабатывать новые инструменты и методы для более глубокого изучения черных дыр:

• Лунные телескопы в субтерагерцовом диапазоне: Российские ученые предложили проект по строительству радиотелескопа на Луне, работающего в субтерагерцовом диапазоне. Такое расположение позволит избежать помех от земной атмосферы и получить еще более детальные изображения окрестностей черных дыр, улучшив разрешающую способность EHT и раскрывая новые детали аккреционных процессов.
• Космические гравитационно-волновые обсерватории: Разрабатываются проекты космических гравитационно-волновых обсерваторий, таких как LISA (Laser Interferometer Space Antenna), которые смогут регистрировать гравитационные волны от слияний сверхмассивных черных дыр, недоступные для наземных детекторов.

Эти и другие перспективные технологии обещают открыть новую главу в нашем понимании черных дыр, позволяя изучать их с беспрецедентной точностью и выявлять те аспекты, которые пока остаются загадкой.

Заключение

Путешествие в мир черных дыр — это история о том, как смелые теоретические предсказания, поначалу вызывавшие скептицизм, превратились в подтвержденные астрофизические реальности. От идей «темных звезд» XVIII века до изящных математических решений Общей теории относительности Эйнштейна и Шварцшильда, а затем к революционным наблюдательным данным XXI века, черные дыры прошли путь от интеллектуального курьеза до одного из центральных объектов современной астрофизики.

Мы проследили последовательные стадии звездной эволюции, ведущие к их образованию, подчеркнув критическую роль гравитационного коллапса и массовых пределов, таких как предел Чандрасекара и предел Оппенгеймера-Волкова. Актуальные данные гравитационно-волновой астрономии позволили уточнить эти пороги, особенно для нейтронных звезд, подчеркивая динамическую природу коллапса. Были рассмотрены менее очевидные, но крайне важные сценарии «прямого коллапса» массивных звезд, формирующих черные дыры без ярких вспышек сверхновых.

Классификация черных дыр по массе — звездные, сверхмассивные, первичные и промежуточные — выявила разнообразие путей их формирования. Особое внимание было уделено сложным механизмам роста сверхмассивных черных дыр через аккрецию, включая сверхкритические режимы и влияние спина, а также гипотезу их прямого коллапса в ранней Вселенной, подтверждаемую наблюдениями JWST. Мы также углубились в малоизученные аспекты формирования первичных и промежуточных черных дыр, подчеркнув их потенциальную роль в космологии и эволюции галактик.

Физические свойства черных дыр — горизонт событий, сингулярность, эргосфера и излучение Хокинга — представляют собой экстремальные проявления законов физики и одновременно указывают на их границы. Проблема сингулярности остается одним из главных вызовов для теоретической физики, требуя создания новой, объединенной теории квантовой гравитации.

Современная астрономия располагает мощным арсеналом методов для обнаружения и изучения черных дыр: от классических косвенных наблюдений за движением звезд и рентгеновским излучением аккреционных дисков до прорывных технологий гравитационно-волновой астрономии и прямого изображения «тени» черной дыры с помощью EHT. Развитие этих технологий и перспективных проектов, таких как лунные телескопы, обещает новые открытия и углубление нашего понимания этих загадочных объектов.

Несмотря на значительный прогресс, многие вопросы остаются открытыми: точная природа сингулярности, роль черных дыр промежуточных масс, окончательное подтверждение и свойства первичных черных дыр. Эти нерешенные вопросы подчеркивают динамичность и перспективность исследований в области черных дыр, стимулируя новое поколение ученых к разгадке самых глубоких тайн нашей Вселенной.

Список использованной литературы

1. Бисноватый-Коган И.С. Физические фопросы звездной эволюции. М.: Наука, 1989. 482 с.
2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о вселенной. 8-е изд. М.: Наука, 1980. 248 с.
3. Гиндилис Л.М. Андрей Дмитриевич Сахаров и поиски внеземных цивилизаций // Земля и Вселенная. 1990. № 6. С. 63-67.
4. Ефремов И.Н. Из глубины Вселенной. М.: Наука, 1984. 196 с.
5. Климишин И.А. Астрономия наших дней. 3-е изд. М.: Наука, 1986. 286 с.
6. Климишин И.А. Открытие Вселенной. 2-е изд. М.: Наука, 1992. 248 с.
7. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии: Учебное пособие. М.: Едиториал УРСС, 2004. 544 с.
8. Новиков И.Д. Энергетика черных дыр. М.: Знание, 1986. 57 с.
9. Новиков И.Д., Фролов И.П. Физика черных дыр. М.: Наука, 1986. 322 с.
10. Рис М., Руффини Р., Уиллер Дж. Черные дыры, гравитационные волны и космология. Введение в современные исследования. Пер. с англ. М.: Мир, 1977. 376 с.
11. Чернин А.Д. Звезды и физика. Библиотека «Квант». М.: Наук, 1984. 164 с.
12. Шапиро С., Тьюколски С. Черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды. В 2-х т. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.
13. Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. 3-е изд. М.: Высшая школа, 1984. 342 с.
14. Чёрная дыра // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 19.10.2025).
15. Астрофизики подтвердили теорию Эйнштейна о черных дырах // Хайтек+. 20.05.2024. URL: https://hightech.fm/2024/05/20/einstein-black-hole (дата обращения: 19.10.2025).
16. ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ВСЕЛЕННОЙ // Наука и жизнь. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/7666/ (дата обращения: 19.10.2025).
17. Черные дыры // Элементы большой науки. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430849/Chernye_dyry (дата обращения: 19.10.2025).
18. Черные и белые дыры // Четыре глаза. URL: https://www.4glaza.ru/articles/black_white_holes/ (дата обращения: 19.10.2025).
19. Удивительная история черных дыр // Элементы большой науки. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/430852/Udivitelnaya_istoriya_chernykh_dyr (дата обращения: 19.10.2025).
20. Общая теория относительности // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D1%89%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8 (дата обращения: 19.10.2025).
21. Черная дыра: что это такое и как образуется. URL: https://znan.io/article/chernaya-dyra-chto-eto-takoe-i-kak-obrazuetsya-470003 (дата обращения: 19.10.2025).
22. Чёрные дыры и ошибка Эйнштейна: что внутри? // DGL.RU. URL: https://dgl.ru/articles/chernye-dyry-i-oshibka-einshtejna-chto-vnutri.dgl (дата обращения: 19.10.2025).
23. Гравитационный коллапс массивных звезд // College.ru. URL: http://www.college.ru/astronomy/course/content/chapter6/section5/paragraph2/part2.html (дата обращения: 19.10.2025).
24. Гравитационный коллапс // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%BF%D1%81 (дата обращения: 19.10.2025).
25. Гравитационный коллапс // Энциклопедия «Знание.Вики». URL: https://znan.io/media/gravitationnyij-kollaps-263013 (дата обращения: 19.10.2025).
26. Белый карлик, нейтронная звезда, черная дыра. URL: https://old.exponenta.ru/educat/astronomy/course/content/part1/chapter4/paragraph1/part2.html (дата обращения: 19.10.2025).
27. Жизненный цикл звезд: от рождения до черных дыр // Science by Zeba Academy. URL: https://science.zeba.academy/zhiznennyj-czikl-zvezd-ot-rozhdeniya-do-chernyh-dyr/ (дата обращения: 19.10.2025).
28. ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ: СТРУКТУРА, ФОРМИРОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ. URL: http://www.sci-lib.com/article225.html (дата обращения: 19.10.2025).
29. Как устроены черные дыры // Компьютерра. URL: https://www.computerra.ru/297299/kak-ustroeny-chernye-dyry/ (дата обращения: 19.10.2025).
30. Гравитационный коллапс // Четыре глаза. URL: https://www.4glaza.ru/articles/gravitational_collapse/ (дата обращения: 19.10.2025).
31. Краткая история звездной эволюции // CONAN-m. URL: https://conan-m.ru/nauka-i-tehnologii/kratkaya-istoriya-zvezdnoj-evolyucii (дата обращения: 19.10.2025).
32. Эволюция звёзд // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4 (дата обращения: 19.10.2025).
33. Сверхмассивная чёрная дыра // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%87%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 19.10.2025).
34. Как умирают самые массивные звёзды: сверхновая, гиперновая или прямой коллапс? // Naked Science. URL: https://naked-science.ru/article/big/kak-umirayut-massivnye-zvyozdy-sverhnovaya-gipernovaya-ili-pryamoy (дата обращения: 19.10.2025).
35. Белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры // Астронет. URL: http://www.astronet.ru/db/msg/1188358/c2_3.html (дата обращения: 19.10.2025).
36. Белые карлики, нейтронные звёзды, пульсары и чёрные дыры // Знание-сила. URL: https://znanie-sila.ru/articles/astronomiya/belye-karliki-neytronnye-zvezdy-pulsary-i-chernye-dyry.html (дата обращения: 19.10.2025).
37. Белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры. Двойные, кратные и переменные звёзды // Znanio.ru. URL: https://znan.io/dlya-uchitelya/belye-karliki-neytronnye-zvezdy-chernye-dyry-dvoynye-kratnye-i-peremennye-zvezdy-301659 (дата обращения: 19.10.2025).
38. НЕЙТРОННЫЕ ЗВЕЗДЫ И ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ // Лекции ученых МГУ. URL: https://teachin.msu.ru/file/download/12577 (дата обращения: 19.10.2025).
39. Образование сверхмассивных черных дыр // РБК-Україна. 06.03.2023. URL: https://www.rbc.ua/rus/styler/obrazovanie-sverhmassivnyh-chernyh-dir-poyavlyayutsya-obekty-1678122604.html (дата обращения: 19.10.2025).
40. Астрономы раскрыли подробности формирования сверхмассивных черных дыр // Hi-Tech Mail.ru. URL: https://hi-tech.mail.ru/news/100465-astronomy-raskryli-podrobnosti-formirovaniya-sverhmassivnyh-chernyh-dyr/ (дата обращения: 19.10.2025).
41. Первичная чёрная дыра // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%87%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 19.10.2025).
42. Первичные черные дыры // Современная космология. URL: https://www.pereplet.ru/nauka/text/primblack.html (дата обращения: 19.10.2025).
43. Первичные черные дыры // Элементы большой науки. URL: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/435165/Pervichnye_chernye_dyry (дата обращения: 19.10.2025).
44. Ученые НИЯУ МИФИ объяснили, как могли образоваться первичные черные дыры. URL: https://mephi.ru/press/news/182650/ (дата обращения: 19.10.2025).
45. Классификация черных дыр // Universe Space Tech. URL: https://universemagazine.com/ru/klassifikacziya-chernyh-dyr/ (дата обращения: 19.10.2025).
46. Черная дыра звездной массы // Четыре глаза. URL: https://www.4glaza.ru/articles/black_holes_of_stellar_mass/ (дата обращения: 19.10.2025).
47. Как образуются сверхмассивные черные дыры? // Universe Space Tech. URL: https://universemagazine.com/ru/kak-obrazuyutsya-sverhmassivnye-chernye-dyry/ (дата обращения: 19.10.2025).
48. Гравитационно-волновая астрономия // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%BE-%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D1%8F (дата обращения: 19.10.2025).
49. Раскрытие секретов черных дыр: как телескопы помогают в исследованиях // Smart.md. URL: https://smart.md/article/raskrytie-sekretov-chernyh-dyr-kak-teleskopy-pomogayut-v-issledovaniyah (дата обращения: 19.10.2025).
50. Телескоп для наблюдения за черными дырами // Планетарик. URL: https://planetarik.ru/news/teleskop-dlya-nablyudeniya-za-chernymi-dyrami/ (дата обращения: 19.10.2025).
51. Загадочные черные дыры — открываем тайны вселенной // CosmoMerch. URL: https://cosmomerch.ru/zagadochnye-chernye-dyry-otkryvaem-tajny-vselennoj (дата обращения: 19.10.2025).
52. Охота на невидимок или как обнаружить черную дыру? Рассказ астронома // Naked Science. URL: https://naked-science.ru/article/big/ohota-na-nevidimok-ili-kak-obnaruzhit-chernuyu-dyru-rasskaz-astronoma (дата обращения: 19.10.2025).
53. Телескопам впервые удалось засечь эхо излучения от обратной стороны черной дыры // Scientific Russia. URL: https://scientificrussia.ru/articles/teleskopam-vpervye-udalos-zasech-eho-izlucenia-ot-obratnoj-storony-cernoj-dyry (дата обращения: 19.10.2025).
54. Учёные подтвердили теорему Хокинга о чёрных дырах благодаря гравитационным волнам // Сноб. 10.09.2025. URL: https://snob.ru/news/2025/09/10/uchenye-podtverdili-teoremu-houkinga-o-chernyh-dyrah-blagodarya-gravitatsionnym-volnam/ (дата обращения: 19.10.2025).
55. Гравитационный телескоп впервые зарегистрировал слияние черных дыр промежуточных масс // Naked Science. URL: https://naked-science.ru/article/sci/gravitatsionnyy-teleskop-vpervye-zaregistriroval-sliyanie (дата обращения: 19.10.2025).
56. Российские астрономы предложили построить телескоп на Луне для изучения чёрных дыр // Habr. URL: https://habr.com/ru/articles/805177/ (дата обращения: 19.10.2025).
57. Гравитационно-волновая астрономия (ГВА) и чёрные дыры (ЧД) // Переплет.ру. URL: http://www.pereplet.ru/nauka/text/polnarev.html (дата обращения: 19.10.2025).
58. Гигантский телескоп заметил выброс энергии черной дыры // Universe Space Tech. URL: https://universemagazine.com/ru/gigantskij-teleskop-zametil-vybros-energii-chernoj-dyry/ (дата обращения: 19.10.2025).
59. Как радиотелескоп видит чёрные дыры и всё остальное? // YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=F0v452W9q14 (дата обращения: 19.10.2025).
60. Разгадана тайна рентгеновского излучения черных дыр // ZOOM.CNews.ru. 18.06.2013. URL: https://zoom.cnews.ru/rnd/news/line/2013-06-18_razgadana_tajna_rentgenovskogo_izlucheniya_chernyh_dyr (дата обращения: 19.10.2025).
61. Телескопы объединились для беспрецедентных наблюдений знаменитой черной дыры // Журнал «За науку». URL: https://www.msu.ru/science/journals/za-nauku/teleskopy-obedinilis-dlya-bespretsedentnykh-nablyudeniy-znamenitoy-chernoy-dyry.html (дата обращения: 19.10.2025).
62. Гравитационные волны помогли обнаружить кандидатов в «промежуточные» черные дыры // Naked Science. URL: https://naked-science.ru/article/sci/gravitatsionnye-volny-pomogli-obnaruzhit-kandidatov-v-promezhutochnye-chernye-dyry (дата обращения: 19.10.2025).
63. Увидеть то, что скрыто. О возможностях рентгеновской астрономии – интервью с чл.-корр. РАН Маратом Гильфановым // Научная Россия. URL: https://scientificrussia.ru/articles/uvidet-to-chto-skryto-o-vozmoznostyah-rentgenovskoj-astronomii-intervyu-s-chl-korr-ran-maratom-gilfanovym (дата обращения: 19.10.2025).
64. Черные дыры в двойных звездных системах // Астронет. URL: http://www.astronet.ru/db/msg/1188358/c2_4.html (дата обращения: 19.10.2025).
65. Полувековую тайну рентгеновских лучей из черных дыр разгадали астрофизики // Zakon.kz. 09.06.2023. URL: https://www.zakon.kz/6429584-poluvekovuyu-taynu-rentgenovskikh-luchey-iz-chernykh-dyr-razgadali-astrofiziki.html (дата обращения: 19.10.2025).
66. Астрономы обнаружили черную дыру, разрывающую звезду, находясь за пределами галактического центра // OstanniPodii.com. 10.2025. URL: https://ostannipodii.com/ru/novosti/astronomiya/2025/10/astronom-black-hole-star-galaxy-center-new-discovery/ (дата обращения: 19.10.2025).
67. Эргосфера // Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%80%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 19.10.2025).
68. Сингулярности в черных дырах больше нет? Как на самом деле могут быть устроены черные дыры // iXBT Live. URL: https://www.ixbt.com/live/space/singulyarnosti-v-chernyh-dyrah-bolshe-net-kak-na-samom-dele-mogut-byt-ustroeny-chernye-dyry.html (дата обращения: 19.10.2025).
69. Горизонт событий черных дыр // Четыре глаза. URL: https://www.4glaza.ru/articles/event_horizon_black_holes/ (дата обращения: 19.10.2025).
70. Голые сингулярности // Современная космология. URL: https://www.pereplet.ru/nauka/text/singul.html (дата обращения: 19.10.2025).
71. Сингулярность черной дыры нарушает законы физики: ученые нашли решение загадки // Фокус. URL: https://focus.ua/technologies/644026-singulyarnost-chernoy-dyry-narushaet-zakony-fiziki-uchenye-nashli-reshenie-zagadki (дата обращения: 19.10.2025).
72. Правда и мифы о чёрных дырах. Горизонт событий и сингулярность. Основы холонавтики // Хабр. URL: https://habr.com/ru/articles/769744/ (дата обращения: 19.10.2025).
73. Тепловой спектр излучения Хокинга подтвердили для акустического аналога черной дыры // N + 1. 30.05.2019. URL: https://nplus1.ru/news/2019/05/30/acoustic-hawking-radiation (дата обращения: 19.10.2025).
74. Термодинамика чёрных дыр. Энтропия Бекенштейна-Хокинга, комплементарность Сасскинда и дуальность Малдасены // Хабр. URL: https://habr.com/ru/articles/775196/ (дата обращения: 19.10.2025).
75. Модельная «черная дыра» излучала согласно предсказанию Хокинга // Scientific Russia. URL: https://scientificrussia.ru/articles/modelnaya-cernaya-dyra-izlucala-soglasno-predskazaniu-hokkinga (дата обращения: 19.10.2025).
76. Эргосфера // Карта знаний. URL: https://kartaslov.ru/%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0-%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B9/%D0%AD%D1%80%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0 (дата обращения: 19.10.2025).
77. Эргосфера в пробирке: как физики воссоздали эффект черной дыры в лаборатории // Scientific Russia. URL: https://scientificrussia.ru/articles/ergosfera-v-probirke-kak-fiziki-vossozdali-effekt-cernoj-dyry-v-laboratorii (дата обращения: 19.10.2025).