Čierne diery sú fascinujúce kozmické objekty s nesmiernou hmotnosťou a s tak vysokou hustotou, že gravitačná sila zabraňuje úniku akýchkoľvek častíc. Z toho vyplýva, že nič, ani elektromagnetické žiarenie vrátane svetla, nemôže uniknúť ich gravitačnému zovretiu.

Podľa Einsteinovej teórie relativity, energia a hmota ohýbajú priestor-čas. Ak sa nahromadí dostatok hmoty na jednom mieste, vytvorí sa čierna diera. Zaujímavé je, že táto „hmota“ môže zahŕňať aj energiu svetla, čo je vyjadrené v slávnej rovnici E = mc², píše portál ScienceAlert.

Čierna diera vytvorená zo svetla

Teoreticky by preto koncentrácia obrovského množstva svetla na jednom mieste mohla vytvoriť čiernu dieru. Výskumníci z Univerzity Complutense v Madride a Univerzity Waterloo našli ale veľkú prekážku – Schwingerov efekt.

Tento efekt naznačuje, že skôr než by sa čierna diera mohla vytvoriť zo svetla, intenzívne elektromagnetické polia by spôsobili spontánne vznikanie párov elektrónov a pozitónov, ktoré by sa rozptýlili takmer rýchlosťou svetla, čím by rozptýlili energiu potrebnú na vznik čiernej diery.

Myšlienka vytvárania čiernych dier zo svetla nie je nová. V 50. rokoch fyzik John Wheeler navrhol myšlienku „kugelblitz“, čiernej diery vytvorenej z koncentrovanej elektromagnetickej radiácie. Kým všeobecná relativita túto myšlienku podporuje, kvantová fyzika ju komplikuje.

Všetko zostáva len v rovine teórie

Álvaro Álvarez-Domínguez a jeho tím ukázali, že Schwingerov efekt by zabránil vzniku kugelblitzov. Ich výpočty naznačujú, že bez ohľadu na to, koľko svetla dokážeš skoncentrovať, vždy by dochádzalo ku vzniku častíc, ktoré by unikli, a zabránili by tak vzniku horizontu udalostí čiernej diery.

Výsledky štúdie publikovanej na predtlačovom serveri arXiv teraz potvrdzujú, že vytváranie čiernych dier zo svetla v laboratóriu alebo prostredníctvom prírodných javov v reálnom priestore je nemožné. Za zmienku ale stojí fakt, že podľa nich mohli byť v ranom vesmíre podmienky úplne odlišné a tak tieto exotické a zatiaľ len rýdzo teoretické objekty mohli existovať.

Vzhľadom na to, že čierne diery vytvorené z koncentrovaného svetla, alebo kugelblitz, sa často objavujú vo vedeckej fantastike ako exotický zdroj energie, mnoho ľudí ich vnímajú ako zdroj energie budúcnosti pre vesmíre lode. Nová štúdia však jednoznačne ukazuje, že predstava kugelblitzom poháňaných vesmírnych lodí zostane navždy v ríši sci-fi.