Prvič je črno luknjo omenil francoski astronom Pierre Laplace v knjigi Zasnova sistema sveta. V njej je postavil osupljivo in protislovno teorijo, da najsvetlejših zvezd morda sploh ne vidimo. Laplace je to tezo izpeljal iz Newtonovega gravitacijskega zakona. Če bi imela neka zvezda enako gostoto kot Zemlja, bi bila njena masa tako velika, da njeni površinski gravitaciji svetloba ne bi mogla uiti. Ker take težke zvezde proizvajajo veliko svetlobe, je Laplace sklepal, da so najsvetlejše zvezde nevidne.
V njegovi teoriji o gravitaciji, ki ji ne more uiti svetloba, je zajeta misel astronomije. Danes so mnenja, da zvezde s tako veliko gostoto sploh ne obstajajo. Črna luknja naj ne bi nastala zaradi neznanske eksplozije, kot je mislil Laplace, temveč zaradi kateklizemske implozije, pri kateri se je snov sesula sama vase in se nepredstavljivo zgostila. Glavni vir za raziskave o črni luknji ni Laplaceov, temveč Einstainov. V svoji splošni teoriji relativnosti, ki ji je objavil leta 1916, je Newtonovo gravitacijsko silo nadomestil s popolnoma novo tezo o popačenju prostora in časa.
Nekaj mesecev po objavi teorije relativnosti je nemški astronom Karl Schwarzscild s pomočjo te enačbe opisal črno luknjo. V tistem času pa si še nihče ni znal predstavljati tako močne gravitacije, kot jo je napovedal Schwarzschild. Leta 1939 pa sta ameriški fizik J. Robert Oppenhaimer, oče atomske bombe in H. Snyder ugotovila, da pri imploziji zvezde nastane črna luknja.
Obstoja črne luknje pa še vedno niso jemali zares. Nato pa so v šestdesetih in sedemdesetih letih s pomočjo novih naprav v spektralni astronomiji odkrili nenavadne objekte na skrajnem robu vesolja, ki so revolucionirali dotedanja spoznanja. Spet so spomnili na sporno črno luknjo.
Z rentgenskimi žarki so odkrili objekte, ki ne odajajo svetlobe in izkazujejo visoko sevanje. Črna luknja sama ne oddaja sevanja, privlači pa pline, ki se vrtinčijo okoli odprtine, preden jih vsrka. Zaradi intenzivne gravitacije v bližini luknje se plin segreje in sprosti se sevanje. Nekateri izvori sevanja imajo domnevno črne luknje, ki odtegujejo plin sosednjim zvezdam. Te navidezne zvezde imajo za velikanske luknje, ki lovijo plin v središču cele zvezdne galaksije.
Bistven prispevek k teoriji o črni luknji je uspel matematiku Royu Kerru iz Nove Zelandije. Izračuni, ki temeljijo na Einstainovi teoriji, so prepričali Kerra o obstoju vrtečih se črnih lukenj. Čeprav materija zvezde, ki je doživela kolaps, postane središče, je okolica še vedno spačena zaradi prvotnega vrtenja. Kerr je ugotovil, da vrtenje potegne za seboj materijo iz okolice luknje. Kerrovo delo je nadaljeval Roger Penrose, matematik iz Oxforda. Zagovarjal je stališče, da zvezdo, ki je doživela kolaps, prekrije črna luknja, ki navzven ne pušča svetlobe. Velik napredek je na tem področju dosegel Stephan Hawking iz Camridgea. O njem pravijo, da je k razumevanju gravitacije prispeval več kot Einstein sam. Največje odkritje je iz leta 1974 in sicer da se črne luknje počasi razkrajajo. Pri črnih luknjah, ki so velike in goste kot majhna zvezdna kopica in ki so nastale pred 15 miljardami let, ob začetku vesolja, bi lahko izginotje povzročilo eksplozijo. Astronomi se ozirajo za takimi dogodki, vendar doslej zastonj. Toda zaradi tega Hawkingova teorija ni napačna; le malo je namreč lukenj, ki so tako stare.
Obstoj črnih lukenj je dokazan. Zvezde ne obstajajo večno, temveč na koncu s kolapsom preidejo v črno luknjo.
Mnogi astrofiziki mislijo, da bi se vesoljec, ki bi padel v črno luknjo, znašel v nenavadnem, tujem vesolju, ki ni le v drugi časovni razsežnosti, temveč so v njem obrnjeni tudi osnovni naravni zakoni. Moderna astronomija pa je na osnovi Einstainove teorije relativnosti izdelala hipotezo o tem, kaj bi se lahko zgodilo.
Recimo, da se vesoljec približuje enostavni črni luknji. Ni nujno, da bi črna luknja posesala vse, kar se giblje v njeni okolici. Vesoljska ladja bi lahko letela do zunanjega roba, kjer vesoljca odloži. Potem prižge rakete in se odalji ali pa spet odleti v krožnico, medtem ko s svojo centrifugalno silo izravna svojo gravitacijo.
Nenavadne stvari pa se zgodijo, ko se vesoljec približuje zunanjemu robu, dogajalni meji črne luknje. Teorija relativnosti pravi, da čas teče toliko počasneje, kolikor močnejša je gravitacija. Gravitacija črne luknje je močnejša kot kjer koli drugje v vesolju. Kolikor manjša je odaljenost vesoljca od dogajalne meje, tolikor počasneje mu teče čas. Če je denimo odaljen od luknje le še eno sekundo, bi se mu čas vlekel tako, da bi se nam zdel neskončen. Vseeno je, kako dolgo čakamo, konca nikakor ne bi hotelo biti. Vesoljcu pa čas teče pravilno. Kar se nam zdi neskončno dolgo, je njemu sekunda. In ko izgine za obzorjem , ga ne bomo videli nikoli več.
| Avtor: Aleksander Ros |
|
|
