De foarte multe ori adevărul este mai ciudat decât ficțiunea, iar găurile negre sunt un exemplu perfect. Găurile negre sunt unele dintre cele mai stranii și fascinante fenomene găsite în spațiul cosmic. Ele sunt fenomene cosmice cu o densitate extremă, ce prezintă o atracție gravitațională atât de puternică, încât nici măcar lumina nu poate scăpa.
Primul care a prezis existența acestor găuri negre a fost Albert Einstein în anul 1916 în cadrul „teoriei relativității”. Termenul specific de gaură neagră a fost inventat în 1967 de către astronomul american John Wheeler, iar fenomenul în sine a fost descoperit în 1971.
Găurile negre nu sunt toate la fel. Ele pot fi clasificate în trei categorii: găuri negre supermasive, găuri negre stelare și găuri negre intermediare.
În momentul în care o stea arde pentru ultima dată se poate ca aceasta să intre în colaps. În cazul stelelor de mai mici dimensiuni noul nucleu poate forma o pitică albă. Dar în situația în care o stea mai mare se află în colaps, aceasta continuă să se prăbușească în ea și duce la crearea unei găuri negre stelare.
Găurile ce se formează prin prăbușirea unei stele sunt relativ mici, dar foarte dense. Aceste obiecte cerești au de trei ori masa soarelui și au dimensiunea unui oraș. Aceste caracteristici duc la formarea unei forțe gravitaționale foarte mari ce atrage toate obiectele cerești din jurul ei. Acestea cresc în dimensiune prin consumarea prafului și gazului din galaxie.
Chiar dacă cele mai multe găuri negre sunt cele stelare, găurile negre supermasive domină universul. Aceste găuri negre sunt de milioane sau de miliarde de ori mai mari decât Soarele. Ele se află în centrul tuturor galaxiilor, inclusiv în Calea Lactee.
Oamenii de știință nu știu cu siguranță cum iau naștere acești giganți. Odată formate, acestea pot strânge cu ușurință praful și gazul din jurul lor, permițându-le să ajungă la dimensiuni incredibile.
Unii cercetători cred că găurile negre supermasive sunt rezultatul a sute sau chiar mii de găuri negre foarte mici care fuzionează. De asemenea există teoria conform căreia norii de gaz de mari dimensiuni ar putea fi responsabili. Aflându-se în colaps împreună, pot duce la crearea rapidă de masă. O a treia teorie propune ideea prăbușirii unui grup stelar (un grup de stele care se prăbușește în același timp).
Până recent oamenii de știință credeau că găurile negre sunt doar de două tipuri, cele de dimensiuni mici și mari. În ultima perioadă cercetările au scos în evidență posibilitatea existenței unui nou tip, de dimensiuni medii, numite găuri negre intermediare. Aceste corpuri cerești s-ar forma atunci când stelele dintr-un grup stelar se ciocnesc într-o relație în lanț. Câteva dintre acestea ar putea să intre în colaps în același timp în centrul galaxiei și duce la crearea unei găuri negre supermasive.
Găurile negre sunt formațiuni cerești incredibil de masive, dar acoperă doar o regiune de mici dimensiuni. Din cauza relației dintre masă și gravitație, acestea au o forță gravitațională extrem de puternică. Sub teoriile clasice ale fizicii, chiar și lumina poate fi prinsă de această forță gravitațională.
Forța gravitațională puternică creează probleme în observarea găurilor negre. Cercetǎtorii sunt nevoiți să se bazeze pe radiațiile emise în momentul în care gazul și praful stelar sunt trase în interior. Cu toate acestea, emisiile de radiații ce ar putea explica ce se întâmplă sunt de cele mai multe ori ascunse de praful și gazul gros ce le înconjoară.
Uneori se întâmplă ca materia atrasă de gaura neagră să ricoșeze și să fie aruncată afară. Așa sunt create jeturi luminoase de materie iar, chiar dacă găurile negre sunt nevăzute, acestea pot fi vizualizate de la distanțe mari.
Recent, fizicianul britanic Stephen Hawking a șocat toată lumea științifică printr-o idee foarte controversată, conform căreia găurile negre, așa cum erau ele imaginate până acum, nu există. El propune o soluționare pentru paradoxul găurilor negre. Fizicianul susține ideea că găurile negre nu sunt formațiuni nemuritoare, ele suferind un proces de evaporare în urma căruia se pierd particule.
Condițiile în care găurile negre se manifestă sunt greu de explicat și este nevoie de o nouă teorie care să liniștească conflictul între două idei fundamentale ale fizicii care descriu formarea și structura Universului (teoria lui Einstein despre relativitate și fizica cuantică).
Pentru a-și explica ce se petrece în cadrul unei găuri negre, cercetătorii și-au pus întrebarea ce s-ar întâmpla dacă un astronaut ar cădea într-o astfel de gaură?
Din perspectiva fizicii cuantice, dacă astronautul ar trece de orizontul de evenimente ar întâlni firewall-ul iar acesta l-ar prăji. Relativitatea generală vede lucrurile altfel; după trecerea de orizontul de evenimente acesta nu ar păți nimic, dar după aceea, ar fi strivit de forțele gravitaționale.
Soluția lui Hawking pentru această problemă o reprezintă eliminarea orizontului de evenimente; propune un orizont aparent care s-ar schimba în funcție de fluctuațiile cuantice din interior. Acest lucru ar permite acceptarea ambelor teorii.
Cu toate acestea, teoria nu este acceptată de către majoritatea oamenilor de știință, aceștia considerând că ideea lui Hawking nu face decât să schimbe denumirea, problema rămânând aceeași.
