Crne rupe, ti mračni ostaci ugaslih zvijezda, područja izgubljenog neba odsječenog od ostatka svemira. Padne li nešto u njih, nikad se ne može vratiti. Progutat će sve, čak i svjetlo pa su nevidljive čak i snažnim teleskopima. Ipak, fizičari znaju da crne rupe postoje. One su u skladu s provjerenim teorijama, a i astronomi su dobro proučili kako se materija ponaša neposredno ispred njih.

Crne rupe odavno su na zlu glasu no one zapravo i nisu tako strašne kako se o njima priča. 'One definitivno ne usisavaju', otkriva Daryl Haggard, astrofizičarka s McGillovog sveučilišta u Montrealu. 'Crna rupa samo stoji u svemiru. Stvari mogu upasti u nju, baš kao što meteori mogu pasti na Zemlju, no ona definitivno ništa ne uvlači u sebe.'

Odskočna daska za putovanje kroz vrijeme

Crne rupe služile su kao inspiracija za mnoge filmove i serije. Pod tim nazivom Disney je snimio znanstveno-fantastičnu operu. Putovanjem kroz crne rupe filmski su junaci putovali kroz vrijeme i mijenjali povijest. U filmu 'Event Horizon' svemirski brod je do Alphe Centauri letio brže od svjetlosti koristeći se strojem koji izrađuje umjetne crne rupe. Leonard Nimoy je kao originalni Spock pomoću 'crvene materije' stvorio singularnost koja je progutala zvijezdu. Neki su, poput glavnih junaka filma 'Maximum Shame', od crnih rupa bježali u paralelne svijetove. Doctor Who u njima se osjećao kao doma, a u njih su upadali i Super Mario i Luigi. Crne rupe opjevali su i Soundgarden i Muse, bez nje ne bi bilo ni radnje 'Zvjezdanih vrata'.

Kako uopće nastaju crne rupe?

Sila gravitacije upravlja kretanjem planeta, zvijezda i galaksija, a odgovorna je i za nastanak crnih rupa. Gravitacija i unutrašnji tlak u zvijezdi suprotstavljaju se jedan drugom. Gravitacijska sila privlači materiju na površinu želeći da ona upadne u zvijezdu, a unutrašnji tlak djeluje prema van, želeći da se materija razleti izvan nje. Dok su jednake snage zvijezda zadržava svoju veličinu, niti se urušava niti se šriri. No kad zvijezda potroši svoje nuklearno gorivo, gravitacija nadjača unutarnji tlak i ona se počne sažimati ili urušavati.

Dalje sve ovisi o veličini. Ako je mase poput našeg Sunca, ili veće, zvijezda će se urušavati u sebe sve dok ne bude mala poput naše Zemlje i postane takozvani bijeli patuljak, materija bez elektrona. On će sjajiti zaostalu toplinu, a kad se ohladi od bijelog će nastati crni patuljak. One puno veće, urušit će se u neutronske zvijezde izuzetne gustoće. One najveće urušavat će se sve dok ne postanu crne rupe.

Zašto ništa ne može pobjeći iz crne rupe?

Kvaka je u nečemu što se naziva brzinom bijega. Riječ je o brzini potrebnoj da bi se savladala gravitacijska sila zvijezde ili planeta i pobjeglo u svemir.

Zemaljska brzina bijega iznosi 40 tisuća kilometara na sat. Napucate li loptu u zrak, ona će pasti nazad na zemlju; a kad biste je mogli šutnuti tako da poleti brzinom većom od 40.000 km/h, lopta se ne bi se nikad vratila nazad. Brzina bijega najveća je za male, ali masivne objekte. U slučaju crnih rupa brzina bijega veća je od brzine svjetlosti, o čemu je Albert Einstein pisao u svojoj teoriji relativnosti. Zvijezda nestaje, a nestaje i svjetlost jer je sporija od brzine bijega pa se čini da je zvijezda crna. Ta crna rupa omeđena je zamišljenom sferom koja predstavlja područje u kojem je brzina bijega jednaka brzini svjetlosti.

Nisu sve crne rupe jednake; neke imaju masu nekoliko sunca i promjer od nekoliko kilometara. Vjeruje se da najveće supermasivne crne rupe leže u središtima većine galaksija, uključujući i našu Mliječnu stazu. Astronomi još uvijek nagađaju kako su nastale. Možda spajanjem više crnih rupa veličine zvijezda?

Što se uopće nalazi u crnoj rupi?

Nitko ne zna čega ima unutar vidljivih rubova crnih rupa. Neki fizičari vjeruju da je materija unutar njih toliko zgusnuta da tvori točku beskonačne gustoće, znanu kao singularnost. Prema njima crna rupa je zapravo praznina, a sva njena masa koncentrirana je u beskrajno malom prostoru u njenom središtu.

Pa kad bi netko slučajno upao u crnu rupu bio bi razvučen poput špageta, kako je to svojedobno opisao Stephen Hawking, a njegova bi se masa pridružila masi crne rupe.

Drugi fizičari tu teoriju dovode u pitanje i Einsteinovu teoriju gravitacije kombiniraju s raznim kvantnim teorijama.

Crne rupe su možda mračne no to ne znači da in ne možemo proučavati

Astronomi su puno toga naučili proučavajući što se događa s plinovima i prašinom koja upadne u njih. Takvi materijali mogu doseći veoma visoke temperature pa emitiraju svjetlost različitih valnih duljina.

Event Horizon Telescope (EHT) daje dosad najbolji uvid u to što se događa u područjima tik uz crne rupe. Astronomi se koriste i Vrlo velikim teleskopom (VLT) u Čileu kako bi proučavali pokrete zvijezda nadomak supermasivne crne rupe u Milječnoj stazi. Iz njihovog kretanja moguće je zaključiti neka svojstva crnih rupa.

A otkrića gravitacijskih valova 2015. omogućio je znanstvenicima da proučavaju sudare crnih rupa u dubokom svemiru.