Inainte de a putea raspunde la intrebarea “Cat de mare poate fi o gaura neagra?”, trebuie sa intelegi exact ce este o gaura neagra. O gaura neagra este o regiune din spatiu care are o masa atat de concentrata, incat este imposibil pentru obiectele aflate in apropiere sa scape de atractia sa gravitationala. Aceasta definitie s-ar putea sa te faca sa-ti pui intrebari legate de gravitatie. Daca, din anumite motive, arunci o piatra in sus, aceasta va ramane in aer pentru o perioada de timp, insa, in cele din urma, gravitatia o va face sa cada iar la pamant. Daca acceleratia este indeajuns de mare, piatra ar putea scapa de gravitatia planetei. Aceasta ar continua sa se ridice. Viteza cu care ar trebui sa arunci piatra pentru ca aceasta sa scape de gravitatia planetei se numeste “ viteza de evadare”.
Dupa cum te-ai putea astepta, viteza de evadare depinde de masa planetei – daca planeta este extrem de masiva, atunci gravitatia sa este foarte puternica, iar viteza de evadare este mare. O planeta mai usoara ar avea o viteza de evadare mai mica. Viteza de evadare mai depinde si de cat de departe te afli de centrul planetei – cu cat te afli mai aproape de centru, cu atat mai mare va fi viteza de evadare. Viteza de evadare a Pamantului este de 11,2 kilometri pe secunda, iar cea a Lunii este de doar 2,4 kilometri pe secunda. Dupa luarea in considerare a acestor doi factori, ne putem intoarce la gaurile negre. O gaura neagra este atat de masiva incat nici macar lumina nu calatoreste indeajuns de repede incat sa poata scapa de gravitatia sa. Intrucat nimic nu calatoreste mai repede decat viteza luminii (din cate stim noi), nimic nu poate scapa de atractia unei gauri negre.
Sa ne intoarcem la intrebarea legata de dimensiunea unei gauri negre. Exista multe modalitati diferite de a descrie cat de mare este un obiect. Sa ne uitam la cat de multa masa are si cat de mult spatiu ocupa o gaura neagra. In principiu, nu exista nicio limita care sa dicteze cat de multa sau cat de putina masa poate avea o gaura neagra. In teorie, orice cantitate de masa poate forma o gaura neagra daca este comprimata la densitatea potrivita. Majoritatea gaurilor negre au fost create de moartea stelelor masive, prin urmare, oamenii de stiinta cred ca acestea cantaresc aproape la fel de mult ca acele stele. Masa tipica a unei asemenea gauri negre ar fi de 10 ori mai mare decat masa soarelui nostru (in jur de 1031 kilograme). Astronomii cred deasemenea ca multe galaxii adapostesc gauri negre extrem de masive in centrele lor. Se crede ca aceste gauri negre supermasive cantaresc aproximativ un milion de mase solare.
Cu cat o gaura neagra este mai masiva, cu atat mai mult spatiu ocupa. De fapt, raza Schwarzschild (raza orizontului evenimentului) si masa sunt direct proportionale una cu alta – daca o gaura neagra cantareste de zece ori mai mult decat o alta gaura neagra, atunci si raza ei este de zece ori mai mare decat raza celeilalte gauri negre. O gaura neagra cu masa egala cu cea a soarelui ar avea o raza de trei kilometri. Prin urmare, o gaura neagra cu zece mase solare ar avea o raza de 30 de kilometri, iar o gaura neagra cu un milion de mase solare (gaura neagra supermasiva din centrul unei galaxii) ar avea o raza de trei milioane de kilometri. Fie ca masori gaurile negre in functie de spatiul ocupat sau de masa, acestea pot fi unele dintre cele mai mari obiecte din univers.
