Čierne diery odrážajú vesmír. Precízne matematické výpočty odhalili ich dlho strážené tajomstvo
Čierne diery patria medzi najzáhadnejšie a zároveň najfascinujúcejšie astronomické objekty vo vesmíre. Už niekoľko desiatok rokov sa snažíme pochopiť „správanie“ a vlastnosti týchto vesmírnych požieračov, no pravda je, že sme v podstate stále iba na začiatku.
Teraz však Albert Sneppen, študent fyziky na Inštitúte Nielsa Bohra, prišiel s presným matematickým opisom toho, ako sa v čiernych dierach „odráža“ okolitý vesmír. Na tému upozornili známe vedecké portály ako ScienceAlert a Interesting Engineering.
Miesto bez návratu
Či už sa jedná o „klasické“ čierne diery, alebo ich zväčšené sesternice v podobe supermasívnych čiernych dier, astronómov, ale i fanúšikov astronómie na týchto objektoch priťahuje najmä bod, odkiaľ niet úniku.
Horizont udalostí, prípadne miesto bez návratu, je „bod“ alebo polomer, za ktorým udalosti nemôžu ovplyvniť pozorovateľa, pretože z jeho silného gravitačného zovretia nedokáže uniknú ani svetlo. Gravitácia čiernych dier je dokonca natoľko veľká, že dochádza k modifikácii a pokriveniu samotnej časopriestorovej štruktúry.
Čím bližšie sme k horizontu udalosti čiernej diery, tým zvláštnejšie je toto „správanie“. V tesnej blízkosti horizontu udalostí sa podľa dlho akceptovaných teórii odohrávajú naozaj zvláštne veci. V tejto oblasti je gravitačné pole totiž natoľko silné, že zakrivenie časopriestoru je takmer kruhové.
NEPREHLIADNI
Dokáže človek zmeniť Mars na novú Zem? Extrémne zložitej premene bráni už len jediné obmedzenie
Vstupujúce fotóny nemajú inú možnosť, ako toto zakrivenie nasledovať, a preto sa teoretickému pozorovateľovi môže zdať, že svetlo je pokrivené a ohnuté. Toto zakrivenie môže byť tesne pred začiatkom horizontu udalostí dokonca natoľko veľké, že fotóny po tejto „zakrivenej dráhe“ neobletia len raz, ale hneď viackrát, čím sa vytvára tzv. fotónový prstenec.
V podstate to pre nás znamená asi toľko, že keď sa pozrieme na vzdialenú galaxiu za čiernou dierou, svetlo z nej, predtým ako k nám pricestuje, je vďaka gravitačnému poľu poriadne zakrivené. Čím bližšie sa pozrieme k horizontu udalostí, tým viac obrazov danej galaxie uvidíme. Tento sa efekt tiež označujeme pojmom gravitačná šošovka, čo je napríklad aj jeden zo spôsobov detekcie čiernych dier.
Konečne máme odpoveď
Vedci sa však už pred mnohými rokmi, v súvislosti s vyššie spomenutým opakujúcim sa obrazom, zaoberali tým, o koľko je potrebné sa k čiernej diere pozrieť bližšie, aby bol jeden obraz galaxie nahradený iným.
Ako uvádza portál ScienceDaily, odpoveď je známa viac ako 40 rokov a podľa súčasných matematických výpočtov by sme sa museli bližšie pozrieť o exponenciálnu funkciu 2π (e2π), čo v ľudskej reči znamená, že sa musíme pozrieť bližšie približne 500-krát.
Výpočet tohto procesu však bol až donedávna natoľko komplikovaný, že sme nemali vyvinutú žiadnu matematickú ani fyzikálnu intuíciu, prečo je to práve tento faktor. Vďaka novej štúdii Alberta Sneppena, publikovanej v periodiku Scientific Reports, je však tento problém vyriešený.
Sneppenovi sa matematickými trikmi podarilo „preformulovať trajektóriu svetla a kvantifikovať jeho lineárnu stabilitu pomocou diferenciálnych rovníc druhého rádu“, uvádza portál ScienceAlert.
Ukázalo sa, že jeho riešenie nielenže matematicky popisuje, prečo sa obrazy opakujú vo vzdialenosti e2π, ale tiež to, že táto „opakujúca sa veľkosť“ závisí od rotácie. Výsledky štúdie naznačujú, že čím rýchlejšie sa čierna diera otáča, tým menšie stačí priblíženie k čiernej diere.
„Ukázalo sa, že keď sa otáča skutočne rýchlo, nemusíme sa už viac približovať čiernej diere o faktor 500, ale o podstatne menej. V skutočnosti je každý obraz teraz iba 50; 5, alebo dokonca len 2-krát bližšie k okraju čiernej diery“, cituje Sneppena portál ScienceAlert.
Veľmi sa však ešte neteš, spozorovať to v praxi bude ešte poriadne tvrdý oriešok. Jedného dňa by ale boli takéto obrazy pozorovateľné v tesnej blízkosti čiernej diery dokonalé pre štúdium časopriestoru, ale tiež objekty za ním.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
ZAUJÍMAVÉ Náš vesmír má podľa fyzikov zrkadlové dvojča. Čas v ňom plynie opačným smerom
Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Tajná dohoda na obzore: Rusko chce od krajiny NATO späť rakety za 2,5 miliardy pre straty na fronte
Vodičom hrozí pokuta až 300 eur. Špeciálna značka na semafore mätie Slovákov, pravidlá sú jasné
Jedna konkrétna skupina ľudí potichu bohatne. Mladí zatiaľ utekajú za hranice, alebo zostávajú bývať u mamy
Cez stanicu Poprad-Tatry nepremávali vlaky. Dopravu zastavili pre mimoriadnu udalosť
Zlodeji zničili bankomat, našli pri ňom plynovú bombu. Zasahuje polícia a hasičské zložky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
-
- Padnutý strom v Amazónii nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté stáročia
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP