در پستهای قبل تا حدی با انفجار از نوع ابرنواختر آشنا شدهایم. خروجی یک انفجار ابرنواختر میتواند یک ستارهی نوترونی باشد.
در ستارهی نوترونی، فشار ناشی از گرانش میتواند به فشار انحطاط الکترونها غلبه کرده و باعث ادغام الکترونها با هسته و ایجاد نوترون شود. یک ستارهی نوترونی همانند هستهی یک اتم، چگالی بسیار بالایی دارد. حال فرض کنیم که فشار گرانشی از این هم بیشتر باشد.
آیا میتوان به فشار انحطاط نوترونهای ایجاد شده نیز غلبه کرد؟
به زبان سادهتر آیا میتوان نوترونها را مجبور کرد وارد فضای مربوط به یکدیگر شده و با هم ادغام شوند؟ در صورتی که جرم هستهی باقیمانده از ابرنواختر، بیش از ۳ یا ۴ برابر جرم خورشید باشد، در این حالت فشار انحطاط نوترونها نیز برای غلبه بر این نیروی گرانش عظیم کافی نیست. در این حالت هسته فروریزش کرده و به شدت منقبض میشود تا به یک نقطهی تکینگی گرانشی gravitational singularity برسد. نقطهای که تمام جرم ستارهی اولیه در آن جمع شده است.
طبق پیشبینی نسبیت عام، در این نقطه چگالی و گرانش بایستی بینهایت باشد. در این حالت گرانش آنقدر قوی است که بر هر نیروی دیگری غلبه میکند؛ تا حدی که حتی نور، توانایی فرار از این میدان گرانشی را ندارد. به همین علت، به آن سیاهچاله میگویند. البته گرانش بینهایت در نقطهی تکینگی لزوما به معنای بزرگ بودن سیاهچاله نیست. در مقام مقایسه مثلا اگر یک سیاهچاله جرمی معادل خورشید داشته باشد، شعاع آن تنها ۳ کیلومتر خواهد بود و اگر یک سیاهچاله جرمی معادل زمین داشته باشد، فضایی معادل کف دست انسان را اشغال خواهد کرد. البته سیاهچاله ممکن است با بلعیدن مواد بیشتر و حتی دیگر سیاهچالهها، باز هم رشد کند.