Crna rupa nije rupa u doslovnom smislu, nego ogromna masa sabijena u vrlo mali prostor. Gravitacija je u njenoj blizini toliko snažna da nakon određene granice ništa ne može pobjeći, pa ni svjetlost, koja je najbrža stvar u svemiru. Ta granica naziva se horizont događaja.
Kako nastaje
Svako tijelo bi teoretski postalo crna rupa kada bi se dovoljno sabilo. Sunce bi trebalo stisnuti u kuglu poluprečnika oko tri kilometra, a Zemlju na veličinu klikera. U prirodi se to dešava samo u krajnjim uslovima.
Najpoznatiji put vodi preko smrti masivnih zvijezda. Kada zvijezda mnogo teža od Sunca potroši gorivo, njeno jezgro više ne može odolijevati vlastitoj težini i urušava se. Vanjski slojevi budu odbačeni u eksploziji supernove, a od jezgra, ako je dovoljno masivno, ostaje crna rupa. Takve crne rupe imaju masu od nekoliko do nekoliko desetina Sunčevih masa.
Druga vrsta su supermasivne crne rupe, s masom od miliona do milijardi Sunaca. Nalaze se u središtima većine velikih galaksija. Ona u središtu Mliječnog puta nosi oznaku Sagittarius A*, ima masu oko četiri miliona Sunaca i udaljena je oko 26.000 svjetlosnih godina. Kako su tako velike crne rupe nastale, još nije do kraja razjašnjeno.
Kako se vidi nešto što ne svijetli
Crna rupa se ne može posmatrati direktno, ali se vidi njen uticaj na okolinu.
- Kretanje zvijezda. Zvijezde u središtu naše galaksije kruže velikim brzinama oko nevidljivog tijela, iz čega se može izračunati njegova masa.
- Užareni gas. Materija koja pada prema crnoj rupi zagrijava se na milione stepeni i snažno zrači, posebno u rendgenskom području.
- Gravitacioni talasi. Kada se dvije crne rupe spoje, prostor-vrijeme zatreperi. Takvi talasi prvi put su zabilježeni 2015. godine.
- Slika sjene. Mreža radioteleskopa Event Horizon Telescope objavila je 2019. prvi snimak sjene crne rupe u galaksiji M87, a 2022. i snimak one u središtu Mliječnog puta.
Nobelova nagrada za fiziku 2020. godine dodijeljena je upravo za rad na crnim rupama: Rogeru Penroseu za teorijski dokaz da one proizlaze iz opće teorije relativnosti, a Reinhardu Genzelu i Andrei Ghez za otkriće supermasivnog tijela u središtu naše galaksije.
Česte zablude
Crne rupe nisu svemirski usisivači. Na velikoj udaljenosti njihova gravitacija djeluje isto kao gravitacija bilo kojeg tijela iste mase. Kada bi Sunce nekim čudom zamijenila crna rupa jednake mase, Zemlja bi nastavila kružiti istom putanjom, samo u mraku i hladnoći. Sunce, uostalom, nema dovoljno mase da ikada postane crna rupa.
Šta se dešava unutar horizonta događaja, nauka ne zna pouzdano. Jednačine predviđaju tačku beskonačne gustoće, singularitet, ali većina fizičara smatra da to pokazuje granicu sadašnjih teorija, a ne stvarni opis. Hawkingovo zračenje, kojim bi crne rupe vrlo sporo gubile masu, teorijski je predviđeno, ali do sada nije izmjereno.
