Czarne dziury mają podstawowe właściwości, które możemy nazwać „popularnymi”, a także wiemy, że ich powstawanie wymaga jednych z najbardziej destrukcyjnych warunków we wszechświecie. Jednak wizualizując ich rozmiar, musimy postępować ostrożnie. Dlaczego? Ponieważ ich skala może osiągać naprawdę przerażające wartości, do tego stopnia, że czarna dziura w centrum naszej galaktyki wydaje się nieistotna w porównaniu. Chcesz wiedzieć, która czarna dziura jest największa we wszechświecie…?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, najlepiej zacząć od przeciwnego końca i przyjrzeć się tym najmniejszym. Tak zwane pierwotne czarne dziury są fascynujące: uważa się, że idealne warunki do ich powstania istniały bezpośrednio po Wielkim Wybuchu, a ich masa byłaby równoważna bilionowi kilogramów… przy rozmiarze protonu. Dlaczego mówimy „byłaby”? Ponieważ ich obecny stan jest hipotetyczny, i jak dotąd nie zaobserwowaliśmy żadnej z nich. To niezwykle trudne zadanie: pierwotna czarna dziura o masie Ziemi byłaby tak duża jak moneta.
Wizualizacja największej czarnej dziury we wszechświecie
(Przyp. red.: napisy po angielsku, na razie)
Kolejny krok w skali prowadzi nas na terytorium gwiezdnych czarnych dziur. Najmniejsza wykryta do tej pory, GW170817 (choć niektórzy uważają, że to oznaczenie jest przedwczesne), ma „zaledwie” 2,7 masy Słońca i średnicę 16 kilometrów. Gwiazda V723 Mon ma średnicę 30 milionów kilometrów, ale jest związana z kaprysami swojego towarzysza, czarnej dziury nazwanej „Jednorożec” o masie 3 mas Słońca i średnicy 17,2 kilometra. Liczba gwiezdnych czarnych dziur stale rośnie, aż osiąga limit 150 mas Słońca, ale istnieje rodzaj pustki, która zmusza nas do przeskoczenia do kategorii czarnych dziur supermasywnych, o milionach mas Słońca.
Nauka ma trudności z wyjaśnieniem istnienia tych potworów: naturalny proces jest zbyt wolny, a wszechświat nie jest wystarczająco stary, więc… musiało wydarzyć się coś innego. Najlepsza hipoteza, jaką mamy, to kwazigwiazda, rodzaj masywnej gwiazdy (w porównaniu z nią największa gwiazda we wszechświecie jest stosunkowo mała), która nie polega na fuzji jądrowej w celu uzyskania energii, ale na materiale wpadającym do czarnej dziury w jej centrum. Szacuje się, że życie kwazigwiazdy trwało około 7 milionów lat, a one służyły jako „zalążki” dla dzisiejszych kosmicznych tytanów.
Supermasywne, ultramasywne
Sagittarius A* to supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej, ale wbrew temu, co wielu uważa, w rzeczywistości nie „dominuje” naszej galaktyki, a stanowi znikomy procent jej masy. W rzeczywistości jest karłem w porównaniu z czarnymi dziurami takimi jak ta w centrum galaktyki Cygnus A, o masie 2,5 miliarda mas Słońca i szerokości 14,7 miliarda kilometrów. Czarna dziura w Messier 87 (wiesz, ta ze zdjęcia) ma masę 6,5 miliarda mas Słońca i zajęłaby cały Układ Słoneczny, gdyby została umieszczona w pozycji Słońca. Jednak…
… istnieje wyższy poziom klasyfikacji: ultramasywna czarna dziura. Te czarne dziury są silnikami kwazarów, o dziesiątkach miliardów mas Słońca. Czarna dziura w centrum galaktyki OJ 287 przekracza 18 miliardów mas Słońca i ma na orbicie czarną dziurę 40 razy masywniejszą od Sagittarius A*… ale mimo to nie jest największą czarną dziurą we wszechświecie. W chwili pisania tych słów ten tytuł należy do TON 618: 66 miliardów mas Słońca, jedenaście Układów Słonecznych średnicy, a światło potrzebuje tygodnia, aby dotrzeć do osobliwości po przekroczeniu horyzontu zdarzeń. Jeśli czujesz się teraz mały, uwierz mi, nie jesteś sam.
