Czarna Dziura

Czarna dziura – obiekt astronomiczny, który tak silnie oddziałuje grawitacyjnie na swoje otoczenie, że nawet światło nie może uciec z jego powierzchni (prędkość ucieczki jest większa od prędkości światła). Według niektórych teorii przeciwieństwem czarnej dziury ma być biała dziura.
W ramach fizyki klasycznej żaden rodzaj energii ani materii nie może opuścić czarnej dziury. Granica, po przejściu której nie jest możliwe wyrwanie się z pola grawitacyjnego czarnej dziury, nazywana jest horyzontem zdarzeń. Nie jest to powierzchnia tego obiektu.
Czarne dziury to podstawowe składniki bardziej złożonych obiektów astronomicznych. Czarna dziura jest widoczna, ponieważ materia z drugiej gwiazdy wsysana do wnętrza czarnej dziury tworzy dysk akrecyjny generujący ogromne ilości promieniowania na skutek tarcia, i silnego przyspieszenia podczas zbliżania się do czarnej dziury. Także masywne czarne dziury w centrach aktywnych galaktyk powodują w nich silnie świecenie, skutkiem opadania otaczającej materii, i dlatego obiekty zawierające czarne dziury należą do najjaśniejszych we Wszechświecie

Powstawanie czarnych dziur
Większość masy czarnych dziur znajduje się w centrach galaktyk. Być może zaczątkiem tych masywnych czarnych dziur były duże obłoki gazowe. Badania statystyczne wskazują tylko, że główny wzrost masy masywnej czarnej dziury w centrum typowej galaktyki następował wtedy, gdy galaktyka przeżywała fazę wzmożonej aktywności. Te czarne dziury osiągają wartości mas od kilku milionów do kilkudziesięciu miliardów mas Słońca. Masa czarnej dziury w centrum naszej galaktyki wynosi 2,6 milionów słońc. Obiekt Q0906+6930 (galaktyka) zawiera czarną dziurę o masie przekraczającej 10 miliardów mas Słońca
Liczniejsze mniejsze czarne dziury mogą powstawać w ewolucji masywnych gwiazd. Są o wiele liczniejsze i niektóre mogą mieć masę zaledwie kilku lub kilkunastu Słońc.
Kiedy wewnątrz gwiazdy o masie przynajmniej 20 ~ 150 razy większej od masy Słońca zaczyna kończyć się wodór, rozpoczyna się jej agonia. W jądrze najpierw zużywany jest hel, potem kolejne, coraz cięższe pierwiastki. Kiedy gwiazda zaczyna zużywać żelazo, reakcja jądrowa wymaga już dostarczania energii z zewnątrz,gwiazda nie jest już w stanie wytworzyć dość energii, aby przeciwdziałać zapadaniu się pod wpływem własnej grawitacji. Podczas potężnej eksplozji nazywanej supernową spowodowanej gwałtownym spadkiem ciśnienia między szybko zapadającym się jądrem a napuchniętym płaszczem, następuje emisja ogromnej ilości energii (równej w przybliżeniu takiej, jaką wydziela cała galaktyka w ciągu sekundy). W środku pozostaje żelazne jądro, które nie przestaje się zapadać i tworzy gwiazdę neutronową. Jeżeli masa obiektu jest dość wielka i takie reakcje nie wystarczą, to również takie ciało nie wytrzymuje własnego ciężaru i zapada się do granic możliwości, w wyniku czego powstaje czarna dziura.
Rozważana jest również hipoteza istnienia pierwotnych czarnych dziur, które mogłyby powstać w początkowych fazach Wielkiego Wybuchu (BigBam). Obecnie nie ma żadnych obserwacyjnych dowodów istnienia pierwotnych czarnych dziur.