Z hlubin všehomíra
Zrod černých děr by mohl provázet nový druh kosmického záblesku
06.05.2013 14:19 Původní zpráva
Porodní křeče astrofyzikálních podivností jsou možná komplikovanější, než to dosud vypadalo. Těsně před svým vznikem by mohly vyzařovat velké množství energie. Pokud se nová teorie potvrdí, měli by astronomové být schopni zachytit jeden takový záblesk každý rok.
Černá díra je oblast prostoročasu, která je natolik zdeformovaná přítomností hmoty, že z ní nemůže cokoliv uniknout, včetně světla. Výjimku tvoří jen takzvané Hawkingovo záření, které vzniká kvůli kvantovým efektům na hranici horizontu události - oblasti, za níž už žádná událost nemůže ovlivnit vnějšího pozorovatele. K vytvoření černé díry je třeba stlačit hmotu do dostatečně malého poloměru. Klasický způsob, jak se to může stát, je zhroucení hvězdy. Většinu života v něm hvězdám brání tlak záření, které vzniká během reakcí v jejich jádře.
Pokud hvězdě dojde palivo a je dostatečně hmotná, může skončit jako černá díra. Fyzik Tony Piro z Kalifornského technického institutu tvrdí, že by vznik takové černé díry měl provázet zvláštní druh záblesku. Píše to v časopise The Astrophysical Journal. Zrody černých děr jsou vzácné. Záblesky ale měl být asi deseti až sto miliónkrát jasnější než Slunce, takže by ho pozemské dalekohledy měly být schopny zachytit i na velkou vzdálenost.
Světlo z rázové vlny
Kořeny teorie předpovídající záblesk se dají vystopovat až do osmdesátých let minulého století, k sovětskému fyzikovi Dimitrijovi Nadezhinovi. Když se jádro hvězdy gravitačně hroutí, vytvoří na krátký okamžik její předstupeň černé díry - neutronovou hvězdu. Během toho procesu se uvolní spousta neutrin, která odnáší velké množství energie. Energie je ekvivalentní hmotě podle známé formulky E = mc2. Podle Nadezhina by to mělo znamenat, že gravitace hvězdy náhle klesne.
Vnější plynné vrstvy hvězdy se urychlí až na tisíc kilometrů za sekundu. Vznikne rázová vlna. Plyn se zahřívá. Když jeho chování nedávno simulovali na počítači Američané Elizabeth Lovegroveová a Stan Woosley, vyšlo jim, že by ho rázová vlna měla rozsvítit asi na rok s intenzitou zhruba miliónu Sluncí. To je málo, pokud je potřeba událost pozorovat na velkou vzdálenost.
Ověřitelná teorie
Podle novějších Pirových výpočtů by ale záblesk měl být ještě desetkrát až stokrát silnější. To znamená, že by měl být zachytitelný bez velkých problémů, pokud člověk ví, co hledá. Proti dalšímu typu záblesků umírajících hvězd, supernovám, by záblesky provázející zrod černých děr měly být slabé, ale pozorovatelné, aspoň v blízkých galaxiích. Teď už jen zbývá je najít. Daly by se k tomu využít upravené metody, používané k hledání supernov.
Pokud se záblesky najít nepovede, bude potřeba představy o černých dírách poopravit. Kromě černých děr, vzniklých jako pozůstatky po zhroucených hvězdách, znají vědci ještě daleko větší černé díry v jádrech galaxií.
Hmotnost hvězdných černých děr se pohybuje okolo dvou a půl až padesáti hmotností Slunce. Galaktické černé díry jsou ještě deseti tisíckrát až deseti miliardkrát těžší. Jedna taková se asi skrývá zá zdrojem rentgenového záření Cygnus X-1 ve středu naší Galaxie. Teorie předpovídá ještě i miniaturní černé díry, které mohou mít hmotnost od dvaadvaceti mikrogramů. Jejich existenci se ale zatím nepovedlo prokázat.
Diskuse
Diskuze u článků starších půl roku z důvodu neaktuálnosti již nezobrazujeme. Vaše redakce.