Crne rupe u zvijezdama možda rastu tiho iznutra dok nitko ne primjećuje

Jedna nova teorija predlaže da crne rupe u zvijezdama možda rastu tiho iznutra.

---

Kada zamišljamo crne rupe, obično ih povezujemo s dramatičnim smrću zvijezda — golemom eksplozijom, kolapsom jezgre, i stvaranjem nevidljivog gravitacijskog objekta koji proždire sve u blizini. No nova teorija sugerira da crne rupe ne moraju uvijek nastajati uz eksploziju. Neke se možda rađaju tiho, unutar zvijezda koje i dalje izgledaju potpuno normalno.

Prema istraživanju objavljenom u časopisu Physical Review D, moguće je da se određene crne rupe formiraju duboko u unutrašnjosti zvijezda, bez ikakvih dramatičnih vanjskih znakova. U takvom scenariju, zvijezda bi mogla nastaviti sjajiti milijunima, pa i milijardama godina, dok se u njezinu srcu polako širi gravitacijska rupa.

Kako tamna tvar može stvoriti lagane crne rupe

Detekcije gravitacijskih valova posljednjih godina otkrile su prisutnost crnih rupa mase manje od jedne Sunčeve mase. To je iznenađujuće, jer prema standardnoj teoriji kolapsa, takva masa nije dovoljna za formiranje crne rupe. Znanstvenici zato razmatraju alternativna objašnjenja.

Jedno od njih uključuje tamnu tvar – nevidljivu tvar koja čini većinu mase u svemiru, ali se detektira isključivo kroz gravitacijske učinke. Prema ovoj hipotezi, tamna tvar se tijekom vremena može akumulirati u središtu zvijezda. Kada koncentracija postane dovoljno velika, može potaknuti tihi kolaps, stvarajući crnu rupu bez ikakve eksplozije.

Što se potom događa ovisi o vrsti zvijezde i o njezinoj rotaciji. Jednom kad crna rupa nastane, počinje rasti hraneći se okolnom materijom – ali taj proces može ići različitim putem ovisno o fizičkim uvjetima u zvijezdi.

Sudbine bijelih patuljaka i pojava hibridnih zvijezda

Ako se crna rupa formira u središtu bijelog patuljka, njezin daljnji razvoj ovisi o tome koliko se brzo zvijezda okreće. Znanstvenici predlažu tri moguća scenarija:

1. Spora rotacija: Kada se zvijezda okreće vrlo polako, nema mnogo otpora. Materija oko crne rupe slobodno pada prema središtu. Crna rupa raste postupno i s vremenom proguta cijelu zvijezdu. Ono što ostaje je nova, mala crna rupa.

2. Umjerena rotacija: Ako se zvijezda vrti umjerenom brzinom, situacija postaje složenija. Umjesto stvaranja klasične crne rupe s horizontom događaja, kolaps može ići korak dalje i stvoriti takozvanu golu singularnost — gravitacijski objekt koji nije zaštićen horizontom. To bi bila iznimno rijetka pojava i ozbiljan izazov za opću teoriju relativnosti.

3. Brza rotacija: Kad je rotacija vrlo brza, materija se odupire urušavanju. Umjesto potpunog kolapsa, u zvijezdi se formiraju polarni kanali kroz koje energija izlazi. Crna rupa ostaje mala, usporena i skrivena duboko u jezgri. Takva zvijezda može nastaviti sjajiti kao da je normalna, iako u svojoj unutrašnjosti skriva tihi, rastući objekt — endoparazitsku crnu rupu.

Neutronske zvijezde bez obrane

Neutronske zvijezde su još ekstremnije: njihova masa često nadmašuje Sunčevu, a promjer je svega desetak kilometara. Unatoč rotaciji, ako se unutar njih formira mala crna rupa, ishod je gotovo neizbježan.

Crna rupa brzo raste i iznutra razara neutronsku strukturu. Zvijezda naizgled ostaje ista sve dok u jednom trenutku ne nestane – zamijenjena potpunom crnom rupom. Nema eksplozije, nema upozorenja.

Skriveni objekti u središtu galaksije

Ove tihe crne rupe mogu postojati milijardama godina bez da ih otkrijemo. Njihova prisutnost možda se može nazrijeti kroz neobično hlađenje zvijezda, gravitacijske poremećaje ili anomalije u binarnim sustavima. Ipak, najviše ih se možda skriva u tzv. galaktičkoj izbočini – zbijenom, loptastom području u središtu Mliječne staze.

To je regija za koju se vjeruje da sadrži visoke koncentracije tamne tvari. Upravo ondje bi mogli pronaći lagane crne rupe, gole singularnosti ili hibridne zvijezde. Njihovo postojanje ne bi samo promijenilo razumijevanje kraja života zvijezda, već bi ponudilo nove metode za proučavanje tamne tvari.

Ako su ti objekti stvarni, oni bi mogli djelovati kao prirodni detektori – pružajući jedinstven uvid u ponašanje tvari koju još uvijek ne razumijemo.