Ce este o gaură neagră?
În general, o gaură neagră este definită ca fiind „o regiune finită a spațiului în interiorul căreia există o concentrație de masă suficient de mare pentru a genera un câmp gravitațional atât de mare încât nimic, nici măcar lumina, nu poate scăpa din ea”.
Dar ce înseamnă acest lucru mai exact și de ce se întâmplă? Pentru a înțelege, să începem cu o stea. De fapt, să folosim cea mai apropiată și mai cunoscută stea, Soarele, ca exemplu. Soarele nostru are un diametru de 1.392.500 kilometri și o masă de 330.000 de ori mai mare decât cea a Pământului.
Dacă ar fi posibil să plasăm orice obiect pe suprafața Soarelui, de exemplu un robot, bietul robot ar fi supus unei gravitații de 28 de ori mai mare decât cea de la suprafața Pământului.
O stea își păstrează dimensiunea stabilă deoarece temperatura din centrul său tinde să o extindă, iar gravitația tinde să o contracte. Cu alte cuvinte, dimensiunea Soarelui este rezultatul a două forțe care se luptă și se echilibrează reciproc. Atâta timp cât temperatura și gravitația continuă să se contracareze reciproc, Soarele va rămâne cu același diametru.
Pe măsură ce o stea începe să îmbătrânească, temperatura din interiorul ei scade treptat. Prin urmare, gravitația devine forța dominantă și începe să câștige. Logic, nu-i așa? Apoi, steaua se contractă din ce în ce mai mult. Se contractă atât de mult încât structura atomică din interiorul ei se dezintegrează: în loc de atomi, rămân protoni, neutroni și electroni.
Contracția continuă la nesfârșit până când electronii liberi se resping între ei. În acest fel, steaua devine o pitică albă. Dacă Soarele nostru se prăbușește și devine o pitică albă, toată masa sa ar fi concentrată într-o sferă cu diametrul de 16.000 de kilometri, iar gravitația la suprafață ar fi de 210.000 de ori mai mare decât cea a Pământului.
Acum imaginați-vă că electronii nu pot contracara gravitația și că steaua continuă să se contracte. Mai devreme sau mai târziu, electronii și protonii se vor combina pentru a forma neutroni care se vor strânge, oprind contracția.
Rezultatul este o „stea neutronică”. Dacă Soarele nostru ar deveni o stea neutronică, întreaga sa masă ar putea fi conținută într-o sferă cu un diametru de numai 16 kilometri, cu o gravitație de 210.000.000.000.000.000 de ori mai mare decât cea a Pământului.
Vă puteți imagina unde se duce această poveste, nu-i așa? În anumite condiții, gravitația poate învinge chiar și structura neutronică a stelei și nimic nu mai poate opri un colaps total. Obiectul se contractă până la un volum zero, iar gravitația la suprafață crește până la infint.