Obsah
Čierna diera je veľmi zvláštna vec; pozostatok starej hviezdy, má hmotu, ale nemá atómy. Materiál, z ktorého je vyrobený, je taký hustý, že deformuje priestor a čas; zo svojej obrovskej gravitačnej sily nemôže uniknúť žiadna obyčajná hmota, ani ľahké. Pretože čiernu dieru nevidíte priamo, vedci ich môžu pozorovať iba prostredníctvom ich účinkov na hviezdy v okolí.
Dying Star
Čierne diery začínajú ako veľké hviezdy, ktoré sú zhruba 20-krát väčšie ako slnko. Hviezdy sa skladajú z normálnej hmoty - atómy vodíka, hélia a ďalších prvkov - a majú hmotnosť rovnajúcu sa mnohým stovkám tisícov Zeme. Celá táto hmota vytvára obrovské gravitačné sily, ktoré chcú zničiť atómy z existencie. Počas životnosti hviezdy sa však energia, ktorú vytvára, tlačí smerom von s dostatočnou silou, aby vyvážila gravitáciu. Keď dôjde hviezda do paliva, vybuchne do supernovy a zanechá mŕtve jadro v oblaku plynu a prachu. Ak má jadro viac ako 2,5-násobok hmotnosti Slnka, jeho obrovská gravitácia stlačí jeho atómy, až kým všetka hmota nebude mať nulovú veľkosť. Kupodivu je tu hmota, ktorá tvorí stred novej čiernej diery.
Nekonečná hustota
Všetka hmota má hustotu definovanú ako hmotnosť objektu vydelená jeho objemom; látky, ktoré majú rovnakú hmotnosť v menšej veľkosti, majú väčšiu hustotu. Ako príklad uvádzame vodu s hustotou 1 gram na kubický centimeter a osmium, najhustejší prvok, váži 22,6 gramov na kubický centimeter. Zvyšky hviezd, ako sú neutrónové hviezdy, sú mimoriadne husté a vážia v miliónoch ton na kubický centimeter. Tieto hviezdy nie sú zložené z atómov, ale z častíc, ako sú elektróny a neutróny; gravitačný tlak je príliš vysoký na to, aby existovali atómy. Čierna diera ide o krok ďalej a drví dokonca neutróny; jeho hustota je nekonečná.
Uniknite z rýchlosti
Každá hviezda, planéta a mesiac má únikovú rýchlosť, ktorú musí raketa dosiahnuť, aby sa odtiahla od gravitácie objektu. Čím silnejšia je gravitácia, tým rýchlejšie musí raketa ísť. Úniková rýchlosť Zeme je asi 40 236,6 km / h (25 000 mph), takže každé spustenie vesmírnej sondy sa musí pohybovať rýchlejšie ako táto rýchlosť, aby sa dosiahla jej misia. Úniková rýchlosť čiernej diery je vyššia ako rýchlosť svetla - 299 792 kilometrov za sekundu alebo 186 000 míľ za sekundu.
Schwarzchildov polomer
Čiernu dieru, špendlík v priestore s väčšou hmotnosťou ako slnko, je ťažké opísať obyčajne. Čierne diery však majú definované vlastnosti vrátane Schwarzchildovho polomeru. Ak sa priblížite k čiernej diere vo vesmírnej lodi, začnete pociťovať jej ťažisko. Keď sa budete blížiť, rakety vašej kozmickej lode musia pracovať tvrdšie, aby vás upadli. Keď dosiahnete Schwarzchildov polomer, vzdialenosť od stredu čiernej diery určená jej hmotnosťou, žiadna raketa, bez ohľadu na to, ako silná, môže uniknúť. Všetko nešťastné, aby prešlo touto imaginárnou čiarou, spadne do čiernej diery vrátane svetla.