Црне рупе су застрашујуће и неки од најинтригантнијих и најтајанственијих објеката у Универзуму. Али шта је црна рупа? Црне рупе у суштини су предмети у простору који су толико масивни и густи да ништа не може избећи њихово гравитационо повлачење, укључујући светлост (због чега их називају црн рупе). То доводи до неких занимљивих сценарија који се тичу физике у непосредном окружењу око црне рупе.
Теорија опште релативности постулира да било шта са масом закривљава тканину простора и времена, а та закривљеност је оно што знамо као гравитација. Најпопуларнији (и врло описан) пример који илуструје како ово функционише је онај од гуменог лима. Замишљајући да имате велики лим од еластичне гуме који се развлачи разумно учи. Овај лист је дводимензионални приказ простора простора (који има три димензије, али због једноставности и лакоће илустрације користићемо две). Ако ставите мали мермер на лим, направиће мали урез у гуми. Замислите да је мермер планета, а ако имате један од оних хладних мермера од стаклене пруге, он можда чак изгледа попут Јупитера. Помицањем малог шљунка (који ствара свој властити, врло мали урез) по мермеру, можете приметити шљунак који улази према удубљењу мермера. У основи, мрамор повлачи мали шљунак према својој гравитацији.
Сада, ако на куглу ставите куглу за куглање, која је много масивнија, направиће се много већи урез који би вероватно могао заробити шљунак док се котао. Кугла за куглање би у овом примеру врло добро представљала нешто попут звезде. Црна рупа је сва маса звезде, али на веома малом простору, довољно да увучете гумену плочу довољно да се на одређеном растојању ништа не котрљате увлачењем црне рупе - без обзира колико брзо кренете - могу побећи. Подручје око црне рупе из које ништа не може да се избегне назива се хоризонт догађаја, а колико је велико ово подручје зависи од величине саме црне рупе.
Звјездана црна рупа се формира када се звијезда која има језгро изнад око 3 соларне масе приближи се крају свог живота, а процеси фузије унутар звезде више се не излажу довољно против унутрашњег повлачења гравитације, узрокујући да звезда имплодира . Једном када се материја унутар звезде сабије на испод одређеног радијуса - названог Сцхварзсцхилд радијус по математичару који га је формулисао - формира се црна рупа.
Супермасивне црне рупе су оне које се формирају у центру галаксија и могу се кретати у милијардама соларних маса. На пример, супермасивна црна рупа у центру Млечног пута има масу од око 40.000 Сунца, а материја која је окружује - која се назива „акрект диск“ - је огромних 4 милијарде Сунца. Како се формирају супермасивне црне рупе? Ево одличног, детаљног чланка о супермасивним црним рупама, који прелази неке од конкурентских теорија о њиховом настанку.
Црне рупе долазе у различитим величинама, зависно од њихове масе. На пример, ако би Сунце постало црна рупа (ипак то неће, јер је језгра далеко премала), радијус црне рупе био би око 3 км (1,86 миље). Ако би се Земљом, неким чудним сплетом околности, збијен у простор мањи од његовог Сцварзсцхилл радијуса, црна рупа би била отприлике величине кикирикија.
У средишту црне рупе налази се оно што се назива сингуларитетом, где је маса црне рупе сажета на нулу, а способност опште релативности да опише шта се овде догађа.
Како знамо да постоје црне рупе ако не емитују никакву светлост? Доказ за звјездане црне рупе долази из посматрања њихових интеракција у бинарним системима, а супермасивне црне рупе могу се посматрати помоћу рендгенских телескопа, као и путем гравитације коју оне врше на звијезде у галаксији.
Да бисте сазнали више о црним рупама, на интернету постоји прилично мало ресурса. За почетак, Хубблесите има одличну енциклопедију, као и Стардате.орг. Такође можете да погледате остатак нашег дела о црним рупама у Водичу за свемир, или слушате више епизода из астрономије у вези са темом, попут епизоде 18, или питања која се приказују на Црној, Црној рупи.
Извори: НАСА: Блацкхолес, НАСА: Звезде, хиперфизика
