VIDEO: Vedci nechápu. Superpočítač spočítal, čo sa stane keď spadneš do čiernej diery

Čierne diery vznikajú, keď obrovské hviezdy vyčerpajú palivo a kolabujú pod vlastnou gravitáciou. Vonkajšie vrstvy hviezdy sa explozívne roztrhnú v supernove, ale jadro pokračuje v kontrakcii až k singularite, bodu nekonečnej hustoty. Okolo nej sa nachádza horizont udalostí, bod bez návratu, cez ktorý nič, dokonca ani svetlo, nemôže uniknúť. Tento pojem prvýkrát vypočítal nemecký fyzik Karl Schwarzschild už v roku 1916. NASA použila počítač, aby spočítal, čo sa stane s hmotou, ktorá spadne do čiernej diery. Na tému upozornil portál The Bright  Side.

Takmer všetky veľké galaxie vrátane Mliečnej dráhy majú vo svojom strede supermasívnu čiernu dieru. Naša, Sagittarius A*, má hmotnosť približne 4,3 milióna Sĺnk a rozmer okolo 44 miliónov kilometrov.

Keď sa hviezda alebo objekt priblíži príliš blízko, gravitácia čiernej diery pôsobí nevyvážene, silnejšie na blízku stranu objektu. Tento tahací efekt, známy ako „spaghettifikácia“, dokáže materiál natiahnuť do tenkých prúžkov. Menšie čierne diery roztrhajú objekty atom po atome, zatiaľ čo supermasívne ich najprv „len“ pohlcujú, kým nakoniec všetko nezničí singularita.

Okolo čiernej diery sa často vytvára akrečný disk z hmoty, ktorá prechádza zvyšným materiálom na horizont udalostí. Tento disk sa zahrieva na milióny stupňov a svieti v oblasti viditeľného svetla aj v röntgenových lúčoch. Niektoré čierne diery vysielajú úzke prúdy superhorkých častíc rýchlosťou takmer svetla, ktoré môžu byť viditeľné miliardy svetelných rokov ďaleko, hoci samotná čierna diera ostáva neviditeľná.

Prvá náznaková detekcia čiernej diery prišla v roku 1964, keď vedci zachytili silné röntgenové žiarenie z oblasti Cygnus X-1. Až v roku 2019 zachytil Event Horizon Telescope prvý obraz tieňa čiernej diery v galaxii Messier 87. Jasný oranžový kruh neznázorňoval čiernu dieru, ale superhorkú hmotu, ktorá do nej padá.

Čím bližšie sa objekt dostáva k horizontu udalostí, tým viac sa ohýba čas a priestor. Pre pozorovateľa sa zdá, že objekt spomaľuje a zastaví na horizonte, zatiaľ čo pre padajúci objekt plynie čas normálne. Tento efekt, známy ako dilácia času, je predpovedaný Einsteinom a je extrémnym prejavom zakrivenia časopriestoru.

Čo sa deje s hmotou, ktorá prekročí horizont udalostí, stále nie je úplne jasné, aj napriek najnovším simuláciám. Niektorí vedci predpokladajú, že končí v singularite, iní naznačujú existenciu hypotetických bielych dier alebo červích dier, cez ktoré by hmota mohla cestovať do iných častí vesmíru či dokonca do inej dimenzie. Stephen Hawking v roku 1974 pridal ďalší zvrat: čierne diery nie sú úplne čierne, postupne vyžarujú energiu vo forme Hawkingovho žiarenia, čím by sa teoreticky mohli vypariť, hoci by to trvalo dlhšie než vek vesmíru.

Čierne diery sú nielen kozmické monštrá, ale aj architekti galaxií a učitelia fyziky. Ovplyvňujú tvorbu hviezd, vytvárajú gravitačné vlny a testujú hranice relativity a kvantovej mechaniky. Sledujúc ich, vedci dúfajú, že raz odhalia jednotnú teóriu, ktorá spojí gravitáciu s najmenšími stavebnými kameňmi vesmíru.

Čierne diery sú tajuplné, ničivé a fascinujúce. S každým novým objavom sa dostávame bližšie k pochopeniu, ako vesmír skutočne funguje, a zároveň si uvedomujeme, že nie všetko, čo sa zdá byť svetlom, môže uniknúť temnote.

Čítajte viac z kategórie: Novinky