A csillagtömegű fekete lyukak a csillagok életének utolsó szakaszaként jönnek létre: a termonukleáris üzemanyag teljes kiégése és a reakció befejeződése után a csillagnak elméletileg meg kell kezdenie lehűlni, ami a belső nyomás csökkenéséhez vezet. a csillag összenyomódása a gravitáció hatására. A kompresszió egy bizonyos szakaszban leállhat, vagy gyors gravitációs összeomlássá válhat .
A csillag tömegétől és nyomatékától függően a következő végállapotok lehetségesek :
Amint a csillagmaradvány tömege növekszik, az egyensúlyi konfiguráció a leírt sorrendben lefelé mozog. A forgási nyomaték minden szakaszban növeli a korlátozó tömegeket, de nem minőségileg, hanem mennyiségileg (maximum 2-3-szorosára).
Nem vizsgálták kellőképpen azokat a feltételeket (főleg a tömeget), amelyek között a csillagfejlődés végső állapota egy fekete lyuk, hiszen ehhez ismerni kell az anyag viselkedését és halmazállapotait rendkívül nagy sűrűségeknél, amelyek a kísérleti vizsgálathoz hozzáférhetetlenek. További nehézségeket jelent a csillagok modellezése evolúciójuk későbbi szakaszaiban a keletkező kémiai összetétel összetettsége és a folyamatok jellemző idejének meredek csökkenése miatt. Elég megemlíteni, hogy az egyik legnagyobb kozmikus katasztrófa, a szupernóva-robbanások pontosan a csillagfejlődés ezen szakaszaiban következnek be . Különböző modellek alacsonyabb becslést adnak a gravitációs összeomlásból származó fekete lyuk tömegére, 2,5-5,6 naptömegre. A fekete lyuk sugara nagyon kicsi - néhány tíz kilométer.
Ezt követően a fekete lyuk az anyag abszorpciója miatt nőhet - ez általában egy szomszédos csillag gáza kettős csillagrendszerekben (a fekete lyuk ütközése bármely más csillagászati tárggyal nagyon valószínűtlen a kis átmérője miatt ). Azt a folyamatot, amikor a gáz bármilyen kompakt asztrofizikai objektumra esik, beleértve a fekete lyukat is, akkréciónak nevezzük . Ugyanakkor a gáz forgása miatt akkréciós korong képződik , amelyben az anyag relativisztikus sebességre gyorsul, felmelegszik, és ennek következtében erősen kisugárzik, beleértve a röntgentartományt is , ami elvben lehetséges az ilyen akkréciós korongok (és így a fekete lyukak) észlelése ultraibolya és röntgenteleszkópok segítségével . A fő probléma a kis méret és a neutroncsillagok és a fekete lyukak akkréciós korongjai közötti különbségek észlelésének nehézsége, ami bizonytalansághoz vezet a fekete lyukakat tartalmazó csillagászati objektumok azonosításában. A fő különbség az, hogy minden tárgyra eső gáz előbb-utóbb szilárd felülettel találkozik, ami lassításkor intenzív sugárzáshoz vezet, de a fekete lyukra hulló gázfelhő a végtelenül növekvő gravitációs idődilatáció (vöröseltolódás) miatt egyszerűen gyorsan elhalványul, ahogy közeledik az eseményhorizonthoz, amit a Hubble teleszkóp figyelt meg a Cygnus X-1 forrás esetében [1] .
A fekete lyukak ütközése más csillagokkal, valamint a neutroncsillagok ütközése, ami egy fekete lyuk kialakulását okozza, a legerősebb gravitációs sugárzáshoz vezet , amely a várakozásoknak megfelelően a következő években kimutatható a következő években gravitációs teleszkópok . Jelenleg a röntgentartományban történt ütközésekről érkeznek jelentések [2] . 2011. augusztus 25-én megjelent egy üzenet, hogy a tudomány történetében először egy japán és amerikai szakembercsoport 2011 márciusában tudta rögzíteni egy fekete lyuk által elnyelt csillag halálának pillanatát [ 3] [4] .
2016. február 11- én jelentették be a gravitációs hullámok első közvetlen megfigyelését a LIGO és a Virgo együttműködése révén, amelyet a valaha megfigyelt legnehezebb csillagtömegű fekete lyuk felfedezése tett lehetővé [5] .
A 2MASS J05215658+4359220 (vörös óriás) csillagnak van egy láthatatlan kísérője, amelynek tömege 3,3 +2,8/-0,7 naptömeg (2,6-6,1 naptömeg közötti hiba), amely valószínűleg a legkisebb tömegű ismert fekete lyuk [6] . A "The Unicorn" (The Unicorn) objektum az Unikornis csillagképben található, 1500 sv távolságra. évre (460 db) a Naptól, a V723 Monoceros vörös óriáscsillag kísérője, tömege 5 naptömegnél kisebb [7] [8] .
Az Ikrek csillagképben az LB-1 csillag közelében található csillagtömegű fekete lyuk tömege közel 70 naptömeg , ami több mint kétszerese a csillagtömegű fekete lyukak előrejelzett maximális tömegének a csillagfejlődés jelenlegi modelljei szerint [9] .
2011-ben két csillagászcsapat felfedezte, hogy az egyik csillag hirtelen, ok nélkül világosabb lett. Az adatok elemzése után megállapították, hogy megváltozott a csillag helyzete. A számítások azt mutatták, hogy a láthatatlan, vonzó objektum, a MOA-11-191 / OGLE-11-0462 jelű, csak egy, a térben szabadon mozgó fekete lyuk lehet. A további elemzések és modellezések megerősítették egy hét naptömegű, mintegy 45 km/sec sebességgel mozgó, szélhámos fekete lyuk létezését. Az erről szóló cikk 2022-ben jelent meg [10] [11] [12] .