До початку 60-х років, мабуть, ніхто з астро-номів серйозно і не намагався шукати ні нейтронні звез-ди, ні тим більше чорні діри. Мовчазно передбачалося, що ці об'єкти занадто ексцентричні і швидше за все є лише вигадку теоретиків. Про них навіть вважали за краще не говорити. Іноді глухо упо-міна, що вони, може бути, і могли утворювати-ся, але, найімовірніше, цього не відбувається. І під вся-кому разі якщо вони є, то їх не можна виявити.
Настільки дивні об'єкти порушували звичну для астрономів картину Всесвіту. З приводу чорних дір більшість астрономів взагалі з сумнівом Покачи-вали головами. Навіть загальноприйнятого назви для цих об'єктів не було.
Однак в 60-і роки ряд відкриттів змусив астроном-мов змінити свій погляд на багато процесів у Все-ленній. Були відкриті активні ядра галактик і ква-зари, було виявлено реліктове радіовипромінювання, ос-тавшееся у Всесвіті від перших миттєвостей початку її розширення. Після всього цього нейтронні зірки і чорні діри перестали здаватися настільки вже екзотични-ськими об'єктами. І нарешті, в 1967 р як ми вже опи-сали вище, були відкриті нейтронні зірки - куль-сари.
Настала черга чорних дір. Але як їх вияв-жити? - адже вони не світять і не відбивають світло.
У астрономів, однак, вже був накопичений досвід изу-чення невипромінюючі об'єктів. Такі, наприклад, тим-ні пилові туманності. Вони видно як чорні плями на тлі зірок або туманностей. Але пилові туманно-сті є гігантськими за своїми розмірами об'єкта-ми, а чорні діри «зоряного походження» мають в поперечнику всього-на-всього десяток кілометрів. І так як вони виникають з масивних зірок, то найближча чорна діра повинна бути розташована від нас на рас-стоянні порядку декількох парсек. Отже, ви-дімие кутові розміри такої чорної діри повинні со-ставлять 0,0000001 ", і побачити її як темний плямочка абсолютно неможливо.
Чорна діра, правда, повинна відхиляти проходять повз неї промені світла. Але щоб цей ефект був доста-точно помітний, взаємне розташування джерела світла (будь-якої далекої зірки), чорної діри і спостерігаючи-теля повинно бути підібрано настільки спеціальним обра-зом, що про випадкову реалізації цієї події годі й думати.
Залишається використовувати той факт, що чорні діри володіють масами, рівними масам великих зірок, а самі зовсім не світять. Саме так підійшли до пошуків чорних дір в 1964 р радянські астрофізики. Вони пред-клали шукати чорні дірки в складі подвійних зірок-них систем, припустивши, що є системи, де одна зірка «нормальна» і світиться, а інша являє собою чорну діру. Обидва об'єкти повинні звертатися навколо загального центру мас. Але чорна діра невидима, так що видима компонента буде звертатися як би навколо «нічого».
Звичайно, побачити безпосередньо орбітальне дви-ються зірки з великої відстані можна ні в якій телескоп. Однак можна використовувати спеціальний ме-тод, широко поширений в астрофізиці. Коли зірка, рухаючись по орбіті, наближається до нас, лінії: в її спектрі зміщені у фіолетову сторону, коли зірка віддаляється в червону сторону. Астрономам давши-но відомі так звані спектрально подвійні звез-ди, подвійність яких була відкрита за допомогою описаного методу. У спектрально подвійних системах, що складаються зі звичайних зірок, якщо одна зірка рухає-ся до нас, а інша - від нас, лінії будуть зміщені в протилежні сторони. Часто спостерігаються пери-одичні зміщення ліній у спектрі тільки однієї звез-ди, а ліній в спектрі другий не видно зовсім. Здавалося б, тут треба запідозрити наявність чорної діри. Однак в більшості випадків це тривіально пояснюється тим, що інша зірка хоч і світить, але помітно слабкіше пер-виття, світло її «тоне» в світлі яскравої сусідки, і тільки по-цьому не видно.
Радянські астрофізики запропонували шукати згаслі зірки в таких спектрально подвійних системах, в кото-яких маса невидимого супутника, обчислена за наб-люду руху видимої зірки, виявилася біль-ше маси видимої сусідки. Це означало б, що спут-ник-невидимка є не звичайною, а погаслою звез-дою. Бо якби супутник був звичайною зіркою, то, пре-простуючи по масі свою сусідку, він і світил б яскравіше її і не міг би бути не бачимо.
Однак вимерлих зірка може бути і білим кар-ликом, і нейтронної зіркою. Тому для того щоб з виявлених вимерлих зірок виділити саме чер-ні дірки, треба було ще довести, що маса невидимий-мого супутника більше критичної маси (2 Мс). Як ми вже знаємо, маса білого карлика не може переви-щувати 1,2 Мс, а маса нейтронної зірки - 2 MМс. Зна-чит, якщо маса погаслою зірки більше критичного значення і становить, скажімо, 5 Мс, то це може бути тільки чорна діра.
Дотримуючись цих вказівок, у нас в країні і потім в США були зроблені пошуки чорних дір в спек-тральних подвійних системах. Але ці спроби не привели до успіху. У всіх підозрілих спектрально подвійних системах вдалося пояснити невидимість супутника есте-тиментом шляхом, не вдаючись до чорних дірок. Запропонованого-ваний спосіб пошуку виявився занадто важким і обхідним шляхом, бо майже завжди можна придумати пояснення, чому щось не видно. Та й взагалі, «невидимість» служить поганим доказом сущест-вования чого-небудь. Це звучить подібно старому жарті про назву дисертації: «Відсутність телеграфних стіл-бов і проводів в археологічних розкопках як дока-зання наявності радіозв'язку у древніх народів».
З'ясувалося до того ж, що зазначений спосіб і в принципі навряд чи міг привести до успіху. Причина це-го була пов'язана з особливим характером еволюції зірок б тісних подвійних зоряних системах. Виявляється, в ході еволюції газ повинен перетікати з однієї зірки на іншу, і в результаті спочатку більш масивна зірка, закінчуючи свою еволюцію і перетворюючись в чорну діру, передає частину маси менш масивної. Зрештою виявляється, що видима зірка обла-дає масою, більшою, ніж маса виникла чорної ди-ри. У такий подвійний системи не можна визначити, чому невидимий супутник - то він «нормальна» зірка, але світиться слабкіше сусідки (так як його маса менше), то він вимерлих зірка і може бути чорною дірою.
Необхідно було знайти такі фізичні явища, в яких би чорна діра проявляла б себе активно. І таке явище було знайдено - це падіння газу в поле тяжіння чорної діри.
У міжзоряному просторі є великі га-зовие туманності. Якщо чорна діра знаходиться в такій туманності, газ буде падати в їхньому полі тяжіння. У па-дає газі, крім того, є магнітне поле, а в ході падіння розвиваються турбулентні руху. Енергія магнітного поля газу в ході падіння повинна переходити в тепло. «Нагріті» електрони, рухаючись в магнітних полях, випромінюють електромагнітні хвилі. Поблизу горизонту чорної діри вступають в гру ефек-ти загальної теорії відносності. Частина випромінювання зах-вативается чорною дірою. Основна частина випромінювання, видима далеким спостерігачем, йде з відстані в кілька гравітаційних радіусів. Так, ще на під-літо до чорної діри, перш ніж провалитися в неї, на-гріти газ випромінює енергію в навколишнє простору-ство. Може бути, це випромінювання досить для обна-ружения чорної діри з великої відстані?
Загальна кількість випромінювання (або, як кажуть аст-рофізікі, світність) залежить від кількості падающе-го газу. У типових для міжзоряного середовища умовах світність газу, що падає на чорну діру, того ж порядку, що і світність «нормальних», не надто яр-ких зірок. Це означає, що знайти таким способом чорні-діри дуже важко. Вони загублені серед величезного ко-лічества слабких зірок Галактики. Правда, в падаючому на чорну діру газі турбулентні руху призводять до швидких коливань яскравості з тривалістю спалахів від сотих до десятитисячних доль секунди. Може бути, такі спалахи допоможуть відкрити одначе-ні чорні діри в Галактиці? Але поки таким спосо-бом чорні діри не знайдені.