Ньютон открыл Закон Всемирного Тяготения и заставил астрономов задуматься над тем, что некоторые звезды могут сжиматься и становиться темными, потому что их гравитация могла быть такой сильной, что ничто, даже свет, не мог бы покинуть пределов такой звезды. Эти темные звезды были названы черными дырами и за последние тридцать лет астрономы накопили впечатляющее количество данных для доказательства существования двух типов черных дыр.
Масса черных дыр показывает, что они являются сжатыми остатками звезд, по крайней мере, в 20 раз больших, чем Солнце. Явные кандидаты в черные дыры обнаружены пока лишь на орбите вокруг нормальной звезды. По мере того, как вещество из нормальной звезды падает к черной дыре, оно выдает заметное рентгеновское излучение до того, как исчезнет в черной дыре, чтобы никогда уже не возвратиться оттуда. Число этих страшных гравитационных малюток в нашем Млечном Пути оценивается в несколько десятков или сотен миллионов.
Радио, инфракрасные, оптические и рентгеновские лучи показывают, что значительно большие черные дыры, называющиеся супермассивными, существуют в центре большинства галактик. Эти черные дыры имеют массу, колеблющиеся от нескольких миллионов до нескольких миллиардов масс Солнца. Супермассивная черная дыра в центре Млечного Пути имеет массу только около 3 миллионов солнечных масс.
Как супермассивные черные дыры формируются, пока не понятно. Предполагают, что они могли сформироваться через прямой коллапс облака вещества в центре галактики, или через слияние черных дыр, или постепенным приростом окружающего газа из галактики, или комбинацией всего перечисленного выше. Их прирост мог бы зависеть от доступности окружающего газа, или от соседних черных дыр, которые могли бы захватываться при вращении галактики.
Один важный аспект, который был обнаружен несколько лет назад, состоит в том, что масса центральной супермассивной черной дыры галактики приблизительно соотносится с массой центральной части галактики. Например, Млечный Путь, в котором центр Галактики имеет сравнительно небольшое ядро, имеет и меньшую супермассивную черную дыру, чем в других галактиках. Любая успешная теория образования супермассивных черных дыр должна принять во внимание отношение дыра/ядро галактики.
Результаты с «Чандра» и других рентгеновских телескопов, и Телескопа Хаббл позволили рассмотреть возможность, которая все предполагает существование другого типа черной дыры. Эти черные дыры, чьи массы могли быть в районе несколько сот (до тысячи) солнечных масс, названы промежуточными черными дырами. Они могли быть остатками чрезвычайно огромных звезд, сформированных в начале эволюции Вселенной. Или они формировались бы через быстрое слияние многих меньших черных дыр в центрах плотных звездных групп (шаровых скоплений). Они могут быть необыкновенно мощными звездными черными дырами. Подтверждения этому нет, но все указывает на это.
