NASA je objavila novu animaciju koja ilustrira koliko su zapravo velike supermasivne crne rupe - proždrljiva svemirska čudovišta koja se nalaze u središtu galaksija. Počinju s masom koja je oko 100.000 puta veća od Sunčeve, a završava s desecima milijardi solarnih masa.

S obzirom na to da se radi o za nas apstraktnim brojkama, jako je teško zamisliti o kakvim se to kolosalnim razmjerima radi. Možemo pojmiti ako je nešto deset ili sto puta masivnije od Sunca, ali se pogubimo kada se krene raditi o milijunima ili milijardama. Praktički nam je sasvim svejedno je li nešto 120 ili 250 milijuna veće od nekog objekta, samo znamo da je veće i tu stajemo. 

Crna rupa i horizont događaja 

"Izravna mjerenja, mnoga je obavio svemirski teleskop Hubble, su oko nas uočila više od 100 supermasivnih crnih rupa. Kako narastu tako velike? A kada se galaksije sudare, mogu se čak i spojiti njihove središnje crne rupe", rekao je teorijski astrofizičar Jeremy Schnittman iz NASA-inog istraživačkog instituta Goddard Space Flight Centre. 

Ova misteriozna čudovišta su najgušći objekti za koje znamo u svemiru. Toliko su kompaktni da ih matematički možemo opisati kao singularnost – jednodimenzionalnu točku beskonačne gustoće, piše Science Alert.  

Zbog svoje gustoće, imaju tako veliku gravitaciju da se oko njih zakrivljuje prostorvrijeme i da im, iza određene točke, više ništa ne može pobjeći. Ne može im pobjeći ni elektromagnetsko zračenje, poput rendgenskih zraka, radiovalova, svjetlosti i slično. Zato i jesu "nevidljive". 

Horizont događaja je prag oko crne rupe u kojem brzina bijega premašuje brzinu svjetlosti. Budući da prema Einsteinovoj teoriji specijalne relativnosti ništa ne može putovati brže od brzine svjetlosti, možemo zaključiti da je horizont događaja crne rupe točka iz koje se više ništa ne može vratiti.  

Što je crna rupa masivnija, to je veći promjer koji definira horizont događaja (Schwarzschildov polumjer). Primjerice, da je Sunce crna rupa, njegov Schwartzschildov polumjer bi iznosio samo 2.95 kilometara. 

Schwartzschildov polumjer 

Koliko nam je poznato, najmanje crne rupe imaju masu koja je oko pet puta veće od Sunčeve. Radi se o objektima koji nastaju kada se uruši jezgra masivne zvijezde. Nazivamo ih crnim rupama zvjezdane mase, a njihova gornja granica je oko 65 solarnih masa. 

Mada smo vidjeli crne rupe zvjezdane mase koje su masivnije od 65 solarnih, a koje nastaju pri spajanju dvaju crnih rupa – postoji velik prazan prostor između njih i onih uistinu golemih. Odnosno, nismo detektirali previše crnih rupa koje se po masivnosti nalaze između crnih rupa zvjezdane mase i supermasivnih. 

A kada dođemo do supermasivnih crnih rupa, i tu nailazimo na ogroman raspon. NASA-ina nova animacija kreće od patuljaste galaksije J1601+3113, u kojoj se nalazi crna rupa s oko 100.000 solarnih masa.

To znači da je njen Schwartzschildov polumjer malo manji od polovine Sunca. Sjena crne rupe proteže se do horizonta događaja, stvarajući tamniju regiju koja je dvostruko veća od nje, što znači da je na animaciji ova sjena otprilike iste veličine kao Sunce. 

Monstruozna supermasivna crna rupa TON-618 

Također možemo vidjeti supermasivnu crnu rupu u središtu naše vlastite galaksije, Strijelca A*, koja ima oko 4.3 milijuna solarnih masa. Tu je i M87*, prva crna rupa koju smo snimili, a koja ima mnogo veću masu – 5.37 milijardi Sunčevih. 

Jedna od najvećih crnih rupa za koje znamo u svemiru je zvijer poznata kao TON-618. Znanstvenici su 2004. odredili da je njena masa ekvivalentna 66 milijardi solarnih masa. Pri toj masi, njen Schwarzschildov polumjer iznosi preko 1300 astronomskih jedinica (AJ, prosječna udaljenost Zemlje od Sunca). 

Kako bismo bolje predočili veličinu ovog mrkog čudovišta, uzmimo u obzir da Pluton ima orbitu od nekih 40 AJ, što znači da bi TON-618 mogao progutati cijelu gomilu Sunčevih sustava. Srećom, nalazi se jako daleko od nas te nam ne predstavlja nikakvu opasnost.