Cosa sono i buchi neri
Premessa importante
Velocità di fuga
Velocità di fuga e formazione del buco nero
Perché una stella collassa
Video sui buchi neri		   Prima di parlare dei buchi neri, è necessario fare una premessa, apparentemente scontata, ma importante: un corpo è visibile ai nostri occhi se emette luce propria o luce riflessa. Un stella è visibile in quanto ha luce propria; la luna è visibile in quanto ha luce riflessa proveniente dal sole, gli oggetti intorno a noi sono visibili in quanto riflettono la luce del sole.
Ed ora la spiegazione:
immaginiamo di stare in cima ad una montagna e di lanciare un oggetto orizzontalmente: come si vede dalla figura, il corpo compie una traiettoria circolare, più o meno lunga a seconda della sua velocità iniziale, e poi cade al suolo. Se la sua velocità iniziale è abbastanza grande, il corpo compie una intera traiettoria circolare, corrispondente alla circonferenza della Terra, e poi ritorna esattamente nel punto iniziale: in quel momento il corpo diventa un satellite della Terra.
Vicino alla sua superficie, la velocità minima che un corpo deve possedere per diventare un satellite artificiale della Terra è di 7912 m/sec. Man mano che la velocità iniziale aumenta, la traiettoria, da circolare, diventa sempre di più ellittica: ad una certa velocità, che viene chiamata velocità di fuga, la forza di attrazione gravitazionale non è più sufficiente per “tenere in orbita il satellite” e quindi lo stesso si allontana per sempre dalla Terra.
Tale velocità si chiama velocità di fuga. La velocità di fuga vicino alla superficie della Terra vale 11,2 km/sec, equivalenti a 11200 m/sec. , corrispondenti a 40320 km/h.
La formula per il calcolo della velocità di fuga è la seguente:  dove G è la costante di gravitazione universale, Mt è la massa della Terra ed Rt il suo raggio.
Come si vede chiaramente dalla formula, la velocità di fuga è direttamente proporzionale alla massa del corpo celeste ed inversamente proporzionale al suo raggio. Ciò vuol dire che essa aumenta al diminuire del raggio.
Se per qualche motivo un corpo celeste di grandi dimensioni (stella), avente una massa almeno 6 o 7 volte quella del sole, improvvisamente collassasse e il suo raggio si riducesse a pochi chilometri, lasciando però inalterata la sua massa, la velocità di fuga dalla sua superficie diventerebbe così grande da superare i 300000 km/sec :  la conseguenza sarebbe l’impossibilità da parte della luce, che, come sappiamo, si muove proprio con una velocità di 300000 km/sec, di uscire dal corpo celeste, il quale diventerebbe perciò un corpo non più visibile, cioè un buco nero.

Come mai una stella collassa?

Una stella collassa quando non riesce più a mantenersi in equilibrio, come ha fatto per milioni o miliardi di anni. Alla forza di gravità, che cerca di far precipitare verso il centro l'enorme massa sferica di gas che forma la stella stessa, si contrappone la fusione nucleare che avviene nel suo nucleo. Questa, che fornisce l'energia alla stella, produce la radiazione che "spinge" verso l'esterno equilibrando la forza di gravità. Una specie di tiro alla fune. Quando finisce il "carburante" nucleare, in particolari condizioni, viene a mancare improvvisamente la spinta verso l'esterno, l'equilibrio si rompe e in pochissimo tempo, ore, la gran parte della massa della stella precipita verso il nocciolo, che è a temperature di diecine di milioni di gradi.

L'esplosione è assicurata e devastante, e tutto il gas viene espulso a velocità di 10-20.000 chilometri al secondo. Al centro si forma un corpo celeste iperdenso con una densità di materia tale che un cucchiaio di quel materiale peserebbe come tutto il nostro Pianeta. Una massa enorme concentrata in piccolo raggio: è la condizione necessaria per la formazione di un buco nero.