Μαύρες τρύπες
Οι μαύρες τρύπες αποτελούν το τελικό στάδιο της εξέλιξης των άστρων με μάζα πολλαπλάσια απ’ αυτήν του Ήλιου. Τα άστρα αυτά, όταν εξαντλήσουν τα πυρηνικά τους καύσιμα, εκρήγνυνται ως μία υπερκαινοφανής έκρηξη (σουπερνόβα) , ενώ ο κεντρικός τους πυρήνας καταρρέει οριστικά και αμετάκλητα σ’ ένα σημείο άπειρης πυκνότητας, όπου οι νόμοι της φυσικής, όπως τουλάχιστον τους γνωρίζουμε, καταρρέουν.
Αφότου λοιπόν νέφη θερμών αερίων συγχωνεύονται σχηματίζοντας άστρα, τα άστρα παραμένουν σταθερά επί μεγάλο διάστημα, με τη θερμότητα των πυρηνικών αντιδράσεων να αντισταθμίζει τη βαρυτική έλξη. Τελικά όμως το κάθε άστρο θα εξαντλήσει το υδρογόνο του και κάθε άλλου είδους πυρηνικά καύσιμα, με αποτέλεσμα να αρχίσει να ψύχεται.Έτσι, παίρνει τον έλεγχο η βαρύτητα η οποία το αναγκάζει να συρρικνωθεί. Η συρρίκνωση αυτή προκαλεί το στρίμωγμα των ατόμων με αποτέλεσμα η θερμοκρασία του άστρου να αρχίζει να αυξάνεται. Καθώς το άστρο θερμαίνεται περισσότερο, αρχίζει να μετατρέπει το ήλιο σε βαρύτερα στοιχεία, όπως άνθρακα ή οξυγόνο.Αυτή η διαδικασία δεν απελευθερώνει πλέον τόση ενέργεια με αποτέλεσμα η κεντρική περιοχή του άστρου να καταρρεύσει και να δώσει τη θέση της σε μία πολύ πυκνή κατάσταση όπως η μαύρη τρύπα.
Αν το άστρο έχει αρκετά μεγάλη μάζα, ενδέχεται το φως του να μην μπορεί να διαφύγει από τη βαρυτική του έλξη με αποτέλεσμα το άστρο να φαίνεται μαύρο σε όλους τους εξωτερικούς παρατηρητές. Αρχικά οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι η βαρύτητα δεν θα μπορούσε να επιβραδύνει την κίνηση των σωματιδίων του φωτός, αφού, όπως νόμιζαν, το φως διαδίδεται πάντοτε με άπειρη ταχύτητα. Αλλά η ανακάλυψη το Roemerότι το φως διαδίδεται με πεπερασμένη ταχύτητα σήμαινε ότι η βαρύτητα θα μπορούσε να έχει κάποιες σημαντικές επιπτώσεις πάνω του. Αν ένα άστρο έχει επαρκώς μεγάλη μάζα, η ταχύτητα του φωτός ενδέχεται να είναι μικρότερη από την ταχύτητα διαφυγής, οπότε όλο το φως που εκπέμπει θα επιστρέψει και θα πέφτει πάνω του. Το ισχυρό βαρυτικό πεδίο ενός άστρου αρκούντως μεγάλης μάζας και επαρκώς συμπαγούς μπορεί να αναγκάσει όλα τα σωματίδια του φωτός που εκπέμπονται από την επιφάνειά του να επιστέψουν σε αυτήν πριν κατορθώσουν να απομακρυνθούν σημαντικά. Επομένως το ακτινοβολούμενο φως του άστρου δεν θα μπορεί να διαφύγει στο Διάστημα. Τα αντικείμενα αυτά τα ονομάζουμε σήμερα μαύρες τρύπες διότι μοιάζουν με μαύρα κενά μέσα στον διαστημικό χώρο.
Οι μαθήτριες
Λαμπρινή Κατίδου
Δανάη Καλογιαννοπούλου
Βιβλιογραφία
Αποσπάσματα από το βιβλίο του StephenHawking και LeonardMlodinow ‘Ένα συντομότερο χρονικό του χρόνου’
https://www.eef.edu.gr/el/arthra/oi-mayres-trypes-kai-to-paradokso-tis-hamenis-pliroforias/
