Čierna diera
Ďalším možným zánikom hviezdy je vznik čiernej diery.(Pôvodcom termínu čierna diera je John A. Wheeler roku 1967.) Hmotnosť hviezdy, aby určite vznikla čierna diera je 5 hmotností Slnka. Čierna diera vzniká gravitačným kolabsom hmoty, zrútením sa do seba, na nekonečne malý bod s nekonečne veľkou hustotou =singularita. Penrosova teoréma: (teoréma= poučka, ktorú možno dokázať) hovorí, že každé teleso, ktoré sa dostane pod gravitačný polomer, sa musí zrútiť do singularity ([singularita=lat. -jedinečnosť] nekonečne malý bod s nekonečnou hustotou) s nulovým objemom. Horizont udalostí =gravitačný polomer, je tvorený fotónmi, ktoré sa nachádzajú v určitej vzdialenosti od čiernej diery, ktorá je daná hmotnosťou čiernej diery. Tieto fotóny sú na hrnici čiernej diery. Nemôžu uniknúť do vesmíru a ani čierna diera ich nemôže vtiahnuť do seba. Takže fotóny na horizonte udalostí sa akoby vznášajú.

Efekty čiernej diery
Vieme, že spoza horizontu neunikne žiaden signál. Teraz teoreticky vyšleme sondu na povrch hviezdy, ktorá začne čoskoro kolabovať. Táto sonda bude v pravidelných intervaloch vysielať svetelný a rádiový signál. Na obežnej dráhe kolabujúcej hviezdy ich budeme prijímať. Možno si poviete: Veď nás vtiahne dnu! No musíme si uvedomiť, že čierna diera nestrháva do seba celý vesmír. Na ozrejmenie použijem príklad: Stojíme na planéte a pociťujeme jej príťažlivosť. Planéta sa potom zmrští na veľkosť hory. No my sa vznášame v tej istej vzdialenosti od stredu planéty a pociťujeme rovnakú príťažlivosť ako pred zmrštením. Podobné to bude, aj ak sa planéta zmrští na veľkosť hrášku. Nech by sa planéta akokoľvek zmrštila -bez zmeny hmotnosti- sila gravitácie vo vzdialenosti pôvodného polomeru od jej stredu by zostala nezmenená. Ak zostaneme stáť v dostatočnej vzdialenosti od čiernej diery, nebude na nás pôsobiť o nič viac ako hocijaké iné teleso s rovnakou hmotnosťou. Spočiatku sú signály pravidelné, no akonáhle začne kolabovať, signály sa začnú nepatrne spomaľovať. Intervaly medzi signálmi a vlnovou dĺžkou sa budú čím ďalej tým viac predlžovať. Sonda na povrchu ale signály vysiela presne. V okamihu vzniku horizontu, interval medzi signálmi dosiahne nekonečnú dĺžku. Tento jav sa nazýva dilatácia času. Pre sondu, ktorá je za horizontom, nastal koniec času a priestoru.


Ergosféra

Čierna diera môže rotovať, ale nemusí. Závisí to od uhlového momentu hviezdy, ktorej čierna diera vznikla. Ak bol uhlový moment hviezdy nulový, čierna diera nerotuje. Ak bol nie nulový, čierna diera rotuje. Tým, že čierna diera rotuje, spotrebúva svoju rotačnú energiu na rotáciu. Teda rotácia sa musí spomaľovať. Každá rotujúca čierna diera sa nakoniec stane stacionárnou čiernou dierou. Čierna diera, ktorá nerotuje je prísne sférického tvaru. Pri čiernej diere, ktorá rotuje, vzniká tvz. ergosféra (Oblasť čiernej diery. Pri vstupe telies do ergosféry, rotácia čiernej diery strháva telesá a nič nezabráni telesám udržať si stacionárnu polohu.). Čím rýchlejšie čierna diera rotuje, tým viac sa vydúva v rovníkovej oblasti. Keby čierna diera nerotovala, ergosféra by vôbec nevznikla. Musíme si uvedomiť, že kolabujúca hviezda, ktorá rotuje, svoj polomer zmenšuje. Kvôli tomu sa rotácia zrýchľuje. Môžeme to prirovnať ku krasokorčuliarovi, ktorý robí piruetu, a na zrýchlenie svojej rotácie ruky pritiahne k telu. Takým istým spôsobom sa rýchlosť rotácie prejaví u vznikajúcej čiernej diery.

Gravitačné vlnenie

Pri vzniku horizontu sa stretávame so vznikom gravitačného vlnenia. Na ich vysvetlenie použijem príklad: Dva rovnaké predmety umiestnime v rovnakej vzdialenosti od kolabujúcej hviezdy. V okamihu vzniku horizontu vzniká gravitačné vlnenie, ktoré postupuje smerom od hviezdy k predmetom. Ak prechádza predmetmi najprv kladná časť zakrivenia pulzu (šrafovaná časť), predmety sa začnú k sebe približovať. Potom prechádza záporná časť zakrivenia pulzu (čistá časť) a predmety sa ustália v priestoročase ako rovnobežné. V prípade, ak idú zakrivenia opačne, výsledný chod predmetov je zbiehajúci. Gravitačné vlny nevzniknú u hviezdy, v ktorej prebiehajú rovnomerné zmeny v rozdelení hmoty hviezdy. Gravitačné vlnenie by malo vznikať vznikať aj pri pohltení čiernou dierou iné masívne teleso napr. inú čiernu dieru.

Efekt prílivových vĺn

Vieme, že dve telesá na seba navzájom pôsobia silou, ktorá závisí od hmotnosti a vzdialenosti týchto dvoch telies. Takáto príťažlivá sila pôsobí aj na telesá v okolí čiernej diery. Takýto efekt sa nazýva efekt prílivových vĺn. Vieme, že príliv a odliv spôsobuje príťažlivosť Mesiaca. Ale prečo je príliv na privrátenej a aj odvrátenej strane Zeme? Astronauti na obežnej dráhe sú v bezváhovom stave. No tento bezváhový stav nie je spôsobený tým, že sú ďaleko od Zeme. Je spôsobený tým, že astronauti sa pohybujú po obežnej dráhe zrýchlením, ktorá sa rovná zemskej príťažlivosti. A tak aj Mesiac sa pohybuje po obežnej dráhe a pôsobí na Zem a Zem na Mesiac(hoci to nebadať). Keby sme tým telesom boli my, malé čierne diery by nás natiahli ako špagetu, lebo na hlavu, ktorá je bližšie k čiernej diere pôsobí väčšia sila ako na nohy. U veľkých čiernych dier, ako sú napríklad stredy galaxií, by sme to nepozorovali, lebo zakrivenie priestoru (Podľa všeobecnej teórie relativity, prítomnosť hmotnosti či energie zakrivuje priestor a väčšia hmotnosť či energia znamená väčšie zakrivenie) u nich dosahuje väčšie rozmery.

Typy čiernych dier
Sú tri typy pomenované podľa matematikov, ktorí prví teoreticky odôvodnili ich existenciu:
Schwarzschildova čierna diera : Táto čierna diera nerotuje, je guľového tvaru a nemá elektrický náboj. Reissnerova-