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
Zázrak v medicíne: 8-ročný chlapec, ktorý bol ochrnutý, znova chodí. Pomohol mu nevídaný experiment
3D tlač prekonala všetky limity. Katar vytvoril najväčšiu budovu na svete postavenú revolučnou metódou
Záhadný kameň v Egypte nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté 5000 rokov
Neverili vlastným očiam: Vedci v hlbokom vesmíre objavili známe „zviera”
Vedci šokovali svet. Dramaticky zlepšili životnosť batérií elektromobilov pomocou dreva
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Rusko pripravuje masívny útok, ktorý má definitívne ukončiť vojnu na Ukrajine. Analytici varujú pred následkami
Elitný architekt Prekop: Slovensko trpí komplexom druhej kategórie a architektúra na to dopláca
Osudových 33 sekúnd: Čierna skrinka odhalila posledné momenty letu Air India. Príčina pádu je odhalená
Žena skončila na pokraji zlyhania pečene po užívaní obľúbeného bylinného doplnku. Vedci dvíhajú varovný prst
TOP 10 krajín, ktoré prevalcovali ekonomický rast svetových veľmocí. Skryto prepisujú mapu globálneho bohatstva
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stellantis bankrotuje, Volkswagen zatvára závod. Globálni výrobcovia majú problém na dôležitom trhu
- Slováci tajne dovážajú smartfóny z Ázie za stovky eur lacnejšie. Prečo sa im to oplatí a ako škodia operátorom?
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Benzín a nafta definitívne skončili. Čerpacie stanice ich nahradia „novými“ palivami, vieme kedy
- V aute ho majú desaťtisíce Slovákov. Ak zneužiješ obľúbené zariadenie, riskuješ masívnu pokutu
-
- Benzín a nafta definitívne skončili. Čerpacie stanice ich nahradia „novými“ palivami, vieme kedy
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Stellantis bankrotuje, Volkswagen zatvára závod. Globálni výrobcovia majú problém na dôležitom trhu
- Záhadný kameň v Egypte nechal vedcov v nemom úžase. Odhalil tajomstvo ukryté 5000 rokov
- Sci-fi „kladivo“ je realitou. Nová zbraň Západu desí nepriateľov, nemajú proti nej šancu
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- Benzín a nafta definitívne skončili. Čerpacie stanice ich nahradia „novými“ palivami, vieme kedy
Trump mení stratégiu: Zbrane pre Ukrajinu pôjdu cez NATO, voči Rusku chystá zásadné vyhlásenie
Takto sa zneužíva home office. Odborári odhalili praktiky, ktoré sa ťa môžu týkať
Očkovanie neodmietali nevzdelaní. Nová štúdia odhalila iný faktor
Tržby TSMC prekonali očakávania. Čipy pre AI lámu rekordy
Slovensko má najdrahšie palivá v regióne. Analytici majú vysvetlenie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP