Všetky čierne diery nie sú rovnaké, líšia sa od seba svojou hmotnosťou, momentom hybnosti, elektrickým nábojom a najnovšie už aj vlastnosťami. Štúdia publikovaná v žurnále Physical Review Letters totiž naznačuje, že čierne diery môžu nadobúdať nové vlastnosti, ak sa otáčajú dostatočne rýchlo. Známy teorém, že čierne diery nemajú vlasy, zrejme prestáva platiť, o téme informoval web inštitútu SISSA.

Hoci sú čierne diery pre nás stále záhadné objekty, ktoré vo svojom vnútri skrývajú množstvo tajomstiev, podľa všeobecnej teórie relativity možno čierne diery úplne charakterizovať tromi parametrami – hmota, moment hybnosti a náboj.

Keďže sa však predpokladá, že čierne diery nemajú príliš veľa náboja, prakticky na opis čiernej diery postačujú len dva zvyšné parametre. Vzhľadom na to, že čierne diery nedisponujú už žiadnymi ďalšími pozorovateľnými vlastnosťami, ktoré by ich opisovali, je možné tento princíp zhrnúť do frázy „čierne diery nemajú vlasy“, informoval web UniverseToday.

Historicky prvá fotografia čiernej diery vo vesmíre. Zdroj: Event Horizon Telescope collaboration et al.

Rozpor medzi platnými teóriami

Z všeobecnej teórie relativity tiež vyplýva, že nezáleží na tom, čo čierna diera pohltí, pretože všetko sa aj tak stratí za dokonale hladkým horizontom udalostí – bod, v ktorom je gravitácia okolo čiernej diery taká silná, že na dosiahnutie únikovej rýchlosti nestačí ani rýchlosť svetla. Ak je veta o vlasoch správna, potom všetky pohltené informácie sa zničia a nie je teda možné spätne zistiť, čo čierna diera pohltila alebo čo sa v nej nachádza.

Tu však nastáva kameň celého úrazu, pretože podľa kvantovej teórie, informácie nemožno zničiť. Takže hoci obe teórie sú platné, navzájom sa vylučujú. Vďaka tomu vznikajú aj rôzne zložité paradoxy ako napríklad paradox Firewall, ktorý zjednodušene pojednáva o tom, či je horizont udalostí horúci alebo studený.

Na vyriešenie týchto rozporov bolo dodatočne navrhnutých niekoľko ďalších teórií, ktoré všeobecnú teóriu relativity určitým spôsobom upravovali. Mnoho týchto modifikovaných teórii relativity disponuje aj parametrami, ktoré v pôvodnej teórii nevidíme. Jedným z týchto parametrov je aj nehmotné skalárne pole, ktoré spája kvantovú fyziku s všeobecnou relativitou tak, aby si navzájom neodporovali.

Pixabay

Čiernym dieram rastú vlasy

V novej štúdii sa vedci z inštitútu SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) zamerali na to, ako takéto nehmotné skalárne pole môže byť prepojené s momentom hybnosti čiernej diery, čo viedlo k skutočne unikátnym výsledkom.

Vedci prostredníctvom numerických simulácií zistili, že ich modely čiernych dier sú pri pomalej rotácii na nerozoznanie od štandardných modelov, avšak rýchlo rotujúcim čiernym dieram dodáva toto nehmotné sklárne pole ďalšie bližšie nešpecifikované vlastnosti. Inými slovami, v týchto alternatívnych modeloch rýchlo rotujúcim čiernym dieram „rastú vlasy“.

Tie by sme však podľa dostupných informácií mohli sledovať iba v blízkosti samotného horizontu udalostí. Overiť platnosť tejto teórie sa však podarí až niekedy v budúcnosti a to pomocou nových observatórií určených na detekciu gravitačných vĺn.