Серые дыры это что-то на фантастическом, не слышала. Что касается Чёрных дыр. Гипотеза образования чёрной дыры - собственно та, согласно которой наиболее массивные сверхплотные вырожденные звёзды коллапсируют из-за неограниченного сжатия, которое происходит из-за того что давление вырожденного газа не может уравновесить силу гравитации - последняя просто больше, и поэтому происходит неконтролируемое сжатие. Потом, после ядерного взрыва, который мы видим как вспышку сверхновой, такая звёздочка становится либо нейтронной, а если она уж настолько массивная, что даже давление вырожденных нейтронов не сможет справиться с гравитацией - тогда сжатие звезды точно уже будет не остановить, и когда радиус коллапсирующей (сжимающейся) звезды достигнет значения меньше критического (такой радиус определяется из формулы задачи двух, определяющей параболическую скорость, при таком радиусе эта скорость станет больше скорости света - то есть при таком раскладе ничего от такой звезды, вернее от действия её гравитации, не сможет уйти, так как параболическая скорость как раз и определяет возможность движения от притягивающего объекта, даже световые кванты - поэтому чёрные дыры и невидимы) - образуется так называемая чёрная дыра. То есть это по сути звезда, только более чем сверхплотная, и искажающая своей гравитацией пространство.
А то, что мы видим - это не чёрная дыра, а вещество, газ, который падает в чёрную дыру, и, в зависимости от того, насколько длинный "туннель" до неё, настолько большим или меньшим будет радиус светящегося "диска" вокруг чёрной дыры. При падении вещества его потенциальная энергия переходит в кинетическую, газ разогревается и начинает светиться. Чёрные дыры уже наблюдаются с относительно недавних времен, изображение чёрной дыры в центре галактики М87 было получено в 2019, и недавно, в 2022 было получено изображение ЧД в центре нашей Галактики. А до недавнего времени они были гипотетическми, то есть существующими в теории, но не наблюдающимися объектами.
Двигаемся дальше. Белые дыры. Первое их отличие - это гипотетические объекты. Они не обнаружены ещё пока. Что такое вообще белая дыра? Это как бы антипод чёрной дыры. Если чёрная дыра, очень грубо говоря, это объект, из горизонта событий которого ничего не может вернуться, то белая дыра - это объект, за горизонт событий которого ничего не может зайти. Проще говоря, из черной дыры нельзя выбраться, а в белую дыру нельзя проникнуть. Черная дыра поглощает вещество, белая дыра выбрасывает его. Белая дыра выделяет огромные и мощные потоки излучения и обладает очень большой светимостью, как тысячи звезд. Но это гипотетический физический объект, то есть, существование его не доказано. И это понятно почему - если мы посмотрим на процесс формирования чёрной дыры (пусть это и гипотеза, но она хотя бы не противоречит законам) и перевернём его - конец пустим в начало, а начало - в конец, у нас получится, что мы должны обратить вспять все процессы, и по сути, мы должны взять сингулярность и её превратить звезду, грубо говоря. Но при таком процессе должна уменьшаться энтропия системы (по-русски - мера беспорядка), то есть, частицы будут стремиться к упорядоченности, а мы знаем, что во Вселенной наоборот все стремится к хаосу. Говоря научным языком, нарушается второй закон термодинамики. Беспредел! Вернее, как раз таки, отсутствие этого беспредела:))) И это мы ещё предположили, что мы имеем сингулярность. Но для начала неплохо бы доказать, что она в каком то месте, с какими то координатами существует в космическом пространстве. Да и к тому же, если белые дыры не поглощает, а отталкивают, она должна быть пустой. Антисингулярность какая то. Видите, сколько сразу причин в сомнении существования белых дыр, и это далеко не все.
Да. Сингулярность. Вы уже поняли, что это тоже лишь гипотетический объект. Сингулярность это предполагаемое состояние вещества, удовлетворяющее условиям - бесконечно большой плотности и температуры вещества. Причем отметьте себе, что обязательно, эта космологическая сингулярность не поддаётся никаким нашим всем известным законам физики. То есть это что то сверхтяжелое и сверх плотное. По предположению именно эти объекты находятся внутри чёрных дыр.