Gwiazda jest to olbrzymia kulista bryła gazowa o niezwykle wysokiej temperaturze. Wypromieniowuje ona kolosalne ilości energii w postaci światła, ciepła i innych rodzajów promieniowania. Słońce jest naszą gwiazdą lokalną. Jest ona bardzo podobna do wszystkich innych gwiazd obserwowanych przez nas nocą na niebie, lecz Słońce wydaje nam się znacznie większe i jaśniejsze, gdyż jest znacznie bliżej nas.Słońce jest typową gwiazdą, nie jest ono ani niezwykle duże, ani nadzwyczaj jasne. Znane są gwiazdy, zwane czerwonymi olbrzymami, które są dziesiątki razy większe od Słońca, oraz gwiazdy zwane nadolbrzymami, które są jeszcze dziesiątki razy większe od czerwonych olbrzymów. Średnica tych nadolbrzymów wynosi setki milionów kilometrów. Z drugiej strony, istnieją gwiazdy znacznie mniejsze niż Słońce. Białe karły mają rozmiary zbliżone do rozmiarów Ziemi. A średnica gwiazdy neutronowej może być nie większa niż 10-20 km! Gwiazdy obserwowane przez nas na niebie wyglądają obecnie prawie dokładnie tak samo jak gwiazdy widziane przez naszych najwcześniejszych przodków 2-3 miliony lat temu. Wydzielają one teraz takie ilości energii, jakie wydzielały wtedy. Skąd bierze się w gwieździe taka olbrzymia ilość energii? Pochodzi ona z reakcji jądrowych zachodzących w jej wnętrzu. Są to reakcje syntezy jądrowej, w których jądra (części centralne) lekkich atomów scalają się (łączą się) tworząc cięższe jądra. W najczęściej występującej reakcji jądra atomów wodoru przechodzą przemianę w jądra atomów helu. Wodór oraz hel są dwoma najbardziej rozpowszechnionymi pierwiastkami we Wszechświecie. Gwiazda rodzi się w mgławicy - obłoku gazów i pyłu. Jakiś czynnik, powiedzmy wybuch gwiazdy lub gwiazda supernowa, powoduje rozpoczęcie kurczenia się obłoku wskutek oddziaływań grawitacyjnych. Obłok zwiększa stale swoją gęstość i przybiera kształt wirującej kulistej bryły, która, w miarę jak staje się coraz mniejsza, staje się równocześnie coraz bardziej gorąca. W pewnym momencie kulista bryła osiąga wewnątrz taką temperaturę - dziesiątki milionów stopni - że rozpoczynają się reakcje syntezy jądrowej. Wydzielona zostaje olbrzymia ilość energii i kulista bryła zaczyna świecić jak gwiazda.

Długość życia gwiazdy głównie zależy od jej wielkości. Generalnie im jest większa, tym krócej świeci, choć na pierwszy rzut oka mogło by się wydawać odwrotnie. Od wielkości zależy również przyszłość wygasającej gwiazdy, a formy jakie przybiera są całkowicie odmienne i niezwykle interesujące.

Na początku procesu destrukcji przyjmóje postać czerwonego olbrzyma i pozostaje nim tak długo, aż wypali się większość helu( nasze Słońce będąc w owej fazie pochłonęłoby wszystkie planety wewnętrzne. Dla nas nie stanowi to żadnego zagrożenia, gdyż pozostało mu jeszcze paliwa na około 5 mld lat). Wtedy siła grawitacji bierze wszystko w swoje ręce, próbując zgnieść gwiazdę. Pod wpływem tej ogromnej siły olbrzym maleje i staje się białym karłem. Temperatura zaczyna rosnąć, lecz już bardzo niewiele pozostje do spalenia, tak więc nie może uzyskać zbyt dużej enrgii. Tu znowu do akcji wkracza siła grawitacji, która tym razem tak zgniata gwiazdę, iż jej temperatura wzrasta tysiąckrotnie. Przy takiej temperaturze żelazne jądro gwiazdy zapada się, a zewnętrzna warstwa biłego karła zostaje odrzucona, uwalniając ogromne ilości energii. Gwiazda w tym stadium nosi miano supernowej, której wybuch jest tak potężny, iż może przyćmić całą galaktykę zawierającą miliardy gwiazd!

W wyniku wybuchu supernowej powstaje "gwiazdka" o średnicy 10 km - gwiazda neutronowa. Gęstość materii w takiej gwieździe jest tak duża, że wszystkie neutrony(elementy jąder atomowych) dotykają się na wzajem.

Następny etap odnosi się do gwiazd 10 - 50 razy większych niż Słońce. Podczas gdy gwiazdy mniejsze kończą swą "powolną śmierć" w stadium gwiazdy neutronowej, one ciągle zmieniają swą postać. Gdy nie ma już w nich możliwości zajścia jakichkolwiek reakcji jądrowych mogących przeciwstawić się sile grawitacji, nic nie jest w stanie zapobiec ostatecznemu zapadnięciu się gwiazdy. Jest to chwila narodzin czarnej dziury, jednego z najbardziej tajemniczych obiektów, jakie dotąd udało nam się zaobserwować.

Czarne dziury

Na wstępie spróbujmy się zastanowić dlaczego czarne dziury są właśnie czarne ? Znam dwa sposoby wytłumaczenia tego zjawiska i oba opierają się na tym, iż gęstość czarnej dziury jest bardzo, bardzo duża. Pierwsze brzmi następująco: siła grawitacji z jaką oddziałuje czarna dziura jest tak duża, iż ów promień zostaje zakrzywiony w okrąg i wędruje po orbicię czarnej dziury nie mogąc się zniej wydostać. Drugi sposób wyjaśnienia, to patent einsteinowski: zakrzywienie promienia światła w pełen okrąg oznacza, że cała przetrzeń została zakrzywiona w okrąg. Może się tak zdażyć jedynie wtedy, gdy czarna dziura całkowicie ściągnie do siebie fragment czasoprzestrzeni, tak że promień świetlny krąży w hipersferze(rozerwanie przestrzeni).

Bramy do innych wszechświatów.

W 1916 roku, zaledwie kilka miesięcy po opublikowaniu przez Einstina jego słynnych równań, inny fizyk nazwiskiem Schwarzschild znalazł ich dokładne rozwiązanie i obliczył pole grawitacyjne stacjonarnej(nieruchomej) czarnej dziury. Jego rozwiązanie ma kilka interesujących cech. Po pierwsze czarną dziurę otacza obszar o określonym promieniu, z którego nie ma powrotu. Każdy obiekt, który znajdzie się w tym obszarze, zostanie wessany pzrez czarną dziurę i zmiazdżony w jej polu grawitacyjnym. Po drugie: każdy, kto trafiłby do takiego obszaru, stanie twarzą w twarz z lustrzanym wszechswiatem. Ów lustrzany wszechswiat był matematycznym warunkiem koniecznym do poprawności rozwiązań Schwarzschilda. Rozwiązanie to miało tylko jeden minus. Lustrzanego wszechświata nie dałoby się nigdy zaobserwować. Dlatego też rozwiązanie to uznano za matematyczny dziwoląg i przestano się nim zajmować.

W 1963 roku Roy Kerr odkrył inne dokładne rozwiązanie równań Einsteina. Założył, iż każda zapadająca się gwiazda wiruje. Tak jak kręcący się łyżwiarz, aby kręcić się szybciej przykłada ręce do siebie, tak też kurcząca się gwiazda obraca się coraz szybciej. Kerr odkrył, iż taka gwiazda nie zapada się do punktu, lecz w trakcie wirowania zamienia się w pierścień o dość interesujących właściwościach.

Gdybysmy wystrzelili statek kosmiczny w kierunku czarnej dziury zbliżając się do niej z boku, natrafiłby on na ów pirścień i został zniszczony w wyniku nieskończonego zakrzywienia czasoprzestrzeni(grawitacji). Jeśli natomiast statek poruszałby się dokładnie ku środkowi owego pierścienia napotkałby olbrzymie, ale skończone zakrzywienie czasoprzestrzeni. Oznacza to, iż taki statek mógłby przetrwać spotkanie z czarna dziurą(energia potrzebna do tego eksperymentu jest większa od tej, jaką Słońce zdążyło wytworzyć od początku swego istnienia!) i za jej pomocą przenieść się do lustrzanego wszechświata.Wyobraźmy sobie na koniec, że znajdujemy się w takim statku zmierzającym do czarnej dziury...

Siedząc za sterami i obserwując przyrządy zauważymy, że nasze skanery wychwytują niezidentyfikowane transmisje, sygnały radiowe, obiekty. Dzieje się tak dlatego, iż sondy statku przechwyciły sygnały, które zostały uwięzione przez pole grawitacyjne czarnej dziury i obiegły ją już wiele, wiele razy. Przypomina to gabinet wyłożony lustrami, w których zwodzą nas wielokrotne odbicia nas samych. Światło odbija się rykoszetem od luster tworząc przedziwną iluzję.

Tak więc, czy czarne dziury to wrota do innych światów? Teoria twierdzi, iż jest to możliwe. Przekonamy się o tym dopiero wtedy, gdy sami się tam wybierzemy, a stanie się to napewno nie szybko,więc ani my, ani nasze dzieci nie będą musiały stanąć przed ich przerażającym obliczem.