Pred enim tednom je Znanstvena redakcija Radia Študent obiskala Planetarij Ljubljana. Gre za iglu na Ploščadi Ajdovščina, v katerem v resnici najdemo 360-stopinjski kino. Tokrat je v planetariju profesorica Andreja Gomboc s Fakultete za naravoslovje Univerze v Novi Gorici predavala o črnih luknjah.

Črne luknje so ostanki masivnih zvezd. Kadar zvezda porabi svoje gorivo za jedrsko zlivanje, temperatura v njenem jedru ni več dovolj visoka, da bi vzdrževala pritisk, ki kljubuje gravitaciji. Plin v zvezdi se pod vplivom lastne gravitacije sesede sam vase. Pri tem se tako zgosti, da začne na svojo okolico delovati z izjemno veliko silo gravitacije. V primeru črne luknje je ta sila tako velika, da ji ne more ubežati niti svetloba.

Črne luknje je Karl Schwarzschild teoretično opisal že istega leta, ko je Einstein objavil svojo splošno teorijo relativnosti. Ta teorija gravitacijo masivnih teles opiše točneje od Newtonove teorije gravitacije. Eno od rešitev njenih enačb je Schwarzschild prepoznal kot teoretičen opis objekta, ki ga danes poznamo pod imenom črna luknja. Profesorica Gomboc je predavanje začela z opisom nastanka črnih lukenj in kratko zgodovino njihovega teoretičnega preučevanja.

Izjava: "Kako je šel ta razvoj? Malo pred drugo svetovno vojno …"

Ker črnim luknjam svetloba ali kar koli drugega po definiciji ne more ubežati, jih lahko opazujemo le preko učinka, ki ga imajo na okoliška telesa. Gravitacijske valove znamo zaznati šele dobro leto, a opazovanje črnih lukenj traja že dlje časa. Presenetljivo se v bližini črnih lukenj namreč nahajajo najsvetlejši objekti v vesolju. Imenujemo jih aktivna galaktična jedra in profesorica Gomboc jim je posvetila dobršen del predavanja.

Izjava: "Kako bi jih pa lahko našli? …"

Aktivna galaktična jedra so izjemno svetli objekti. Njihova svetlost je primerljiva s svetlostjo več stotih galaksij. Pri tem ta velik svetlobni tok izsevajo znotraj območja, velikega nekaj svetlobnih tednov ali mesecev. Običajna galaksija ima sicer premer nekaj tisoč svetlobnih let. Iz aktivnih galaktičnih jeder lahko brizgajo curki izjemno hitrih delcev, ti curki pa so lahko dolgi tudi milijon svetlobnih let.

Izredne lastnosti aktivnega galaktičnega jedra lahko pojasnimo, če si zamislimo, da je v njegovem središču supermasivna črna luknja. Okrog nje se nabere velik disk snovi, ki vanjo počasi pada. Pri tem padanju v črno luknjo pa se sprosti veliko energije, ki se pretvori v hitre delce in veliko izsevane svetlobe. Profesorica Gomboc je podala argumente, zakaj je razlaga aktivnih galaktičnih jeder s črnimi luknjami prepričljiva. Črne luknje namreč povsem zadoščajo nekaterim kriterijem, zaradi katerih bi bila aktivna galaktična jedra, kakršna jih opazimo.

Izjava: "Recimo, dovolj je, da je masa črne luknje taka …"

Aktivno galaktično jedro pa ima le majhen delež galaksij. Večine črnih lukenj torej ne obdaja takšna količina sevanja. Kljub temu jih lahko včasih opazimo zaradi plimskega raztrganja zvezde. Kadar se zvezda preveč približa črni luknji, jo plimska sila razcefra. Profesorica Gomboc je razložila, da gre za isti mehanizem, ki povzroča plimovanje oceanov na Zemlji.

Izjava: "No, in tle se moramo spomnit na plimsko silo …"

Če bi padli v črno luknjo, bi nas plimska sila tako raztegnila, da bi raztrgala vsako celico v našem telesu. Profesorica Andreja Gomboc je slikovito opisala težave, ki bi pestile bungee jumping skakalko v črno luknjo.

Izjava: "Kaj bi se pa zdej zgodilo z astronavtom …"

S pomočjo Einsteinove splošne teorije relativnosti lahko izračunamo, da se naš čas potovanja skozi črno luknjo najbolj podaljša, če se sili gravitacije popolnoma prepustimo. Zaenkrat pa nam glede potovanja v črno luknjo še ni treba realno skrbeti. Človeška sonda, ki je potovala najdlje, je komaj dobro prečkala rob našega Osončja in ni niti en svetlobni dan oddaljena od Zemlje. Najbližja nam znana črna luknja pa je oddaljena nekaj tisoč svetlobnih let. Supermasivna črna luknja v središču naše Galaksije je od nas oddaljena 27 tisoč svetlobnih let.

Od odkritja gravitacijskih valov pa si lahko upravičeno obetamo, da bomo o črnih luknjah odkrili še kaj novega. Ravno gravitacijski valovi so tema naslednjega predavanja v Planetariju Ljubljana. Profesorico Andrejo Gomboc imate v živo namreč priložnost poslušati tudi danes ob sedmih v igluju na Ploščadi Ajdovščina. Vabljeni!

Za naslednjo Katedro za bilologijo čez štirinajst dni pa Znanstvena redakcija Radia Študent napoveduje reportažo z Dni industrijske robotike. Dogodek se bo odvijal prihodnji teden na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani. Prav tako vabljeni!

O črnih luknjah je z vami poslušal Junoš.