Mikor jön létre fekete lyuk?
Fekete lyuk akkor keletkezik, amikor egy megfelelően nagy tömegű csillag elegendően kicsi térrészre zsugorodik össze. Amíg a csillag belsejében lezajló magfúzió elegendő energiát termel ahhoz, hogy visszatartsa a saját tömegéből adódó gravitációs nyomást, addig a csillag életben marad. Amint a magfúzió „elfárad”, és nem termel elég energiát az egyensúly fenntartásához, a gravitáció felülkerekedik. A csillag anyaga olyan kicsire préselődik, hogy körülötte a téridő önmagába roskad, és egy „lyuk” keletkezik a téridő szövetében.
A Nap a Földhöz képest egy hatalmas égitest, mégsem elég nagy tömegű ahhoz, hogy az élete végén fekete lyukká váljon. Vagyis nincs elég tömege ahhoz, hogy a gravitációja olyan kicsire tudja összenyomni, amely a téridőt önmagába tudná visszahajlítani. Ahhoz, hogy a Napból mégis fekete lyuk képződjön, a majdnem 700.000 km átmérőjű csillagot egy mindössze 3 km átmérőjű gömbbé kéne összepréselni. A Földet borsó méretűre, a Holdat pedig 0.1 mm átmérőjűre kéne összenyomni. Ha mi magunk szeretnénk fekete lyukká változni, akkor sokkal kisebbre kéne összemennünk, mint egy atom magja.
Miért ekkorára kell összenyomni?
Minden tömeggel rendelkező dolognak megvan a maga Schwarzschild-sugara, vagyis az a mérete, amekkorára össze kéne nyomni, hogy fekete lyukat kapjunk belőle. Ha az adott tárgy a maga Schwarzschild-sugarán belülre zsugorodik, akkor rendkívüli módon görbíti meg a téridőt, és eltűnik az általa létrehozott eseményhorizont mögött. Az eseményhorizont nem egy égitest, hanem az a határterület, amelynek a téridő-görbülete meredekebb, mint ahol a fény még képes „felkapaszkodni”. Vagyis ha a fény (és az általa hordozott információ) egyszer lecsúszott ezen a lejtőn, már nem képes visszajutni a szemünkbe – ezért nem látjuk az égitestet, csak egy fekete lyukat.
Ahhoz, hogy egy égitest fekete lyukká alakuljon, legalább 3 naptömegűnek kell lennie, vagyis háromszor olyan „nehéznek”, mint a Nap. Ha egy csillag egy szupernóva-robbanás következtében semmisül meg, a hátrahagyott magja csak akkor alakul át fekete lyukká, ha az legalább 3 naptömegű.
Részecskegyorsítóval fekete lyukat csinálni?
Sokan attól tartanak, hogy a részecskegyorsítókkal egyszer csak elhibázunk valamit, és létrehozunk egy fekete lyukat, amely villámgyorsan a Föld középpontjába rántja magát, és felfalja az egész bolygót. A részecskegyorsítókban közel fénysebességre gyorsítanak fel részecskéket, amelyeket frontálisan ütköztetnek egymással, hogy szimulálni és vizsgálni tudják a csillagok belsejében lezajló folyamatokat, és új részecskéket fedezzenek fel, amelyek segítenek megérteni a természet működését. Ezeknek az ütközéseknek viszont távolról sincs elegendő energiájuk ahhoz, hogy fekete lyukat hozzanak létre.
A fekete lyukakról szóló videót ITT nézheted meg.