Výsledky štúdie publikovanej v žurnále Physical Review Letters (dostupná je aj na predtlačovom serveri arXiv) naznačujú, že všeobecná teória relativity s prehľadom obstojí aj po toľkých rokoch. Na tému upozornil portál Space.

Čierne diery vyzerajú tak, ako sme si mysleli

Čierne diery v súčasnosti patria medzi záležitosti vedeckých faktov a zároveň medzi jedny z najväčších neznámych vo vesmíre. Tie najozrutnejšie čierne diery možno nájsť v srdciach galaxií, ktoré sú domovom pre takzvané supermasívne čierne diery.

Simulácie čiernej diery ukazujú, že jej magnetické siločiary (zelené čiary) sa rozpadajú znovu spájajú do "vreciek" plazmy (zelené kruhy ) ; A. Bransgrove et al/arXiv/screenshot

Vo všeobecnosti sú čierne diery astronomické objekty, respektíve oblasti časopriestoru s tak obrovskou hustotou, že ich gravitácia zabraňuje úniku akýchkoľvek častíc. Uniknúť z ich gravitačného zovretia teda nedokáže ani svetlo. Existenciu takýchto objektov predpovedala všeobecná teória relativity.

Napriek tomu, že všetky čierne diery sa na „prvý pohľad“ môžu zdať rovnaké, nie je to tak.  Líšia sa od seba svojou hmotnosťou, momentom hybnosti a elektrickým nábojom.

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 vedeckej frázy „čierne diery nemajú vlasy“.

Inak povedané, podľa všeobecnej teórie relativity sú čierne diery veľmi jednoduché a nemajú “vlasy” ktoré by prinášali ďalšie prvky. Ak teda poznáme hmotnosť, náboj a rotáciu, vieme o nich všetko.

AlexAntropov86 / Pixabay

Teória o vlasoch však doposiaľ mala háčik v podobe magnetického poľa. Čierne diery sa totiž môžu narodiť so silným magnetickým poľom, prípadne môžu počas svojho života skonzumovať magnetickú hviezdu alebo iný magnetický materiál, čím čiernej diere vznikla ďalšia charakteristická vlastnosť (magnetické pole).

Ak je to skutočne tak,  potom výrok o „plešatých“ čiernych dierach jednoducho prestáva platiť. Navyše, vzniknuté magnetické polia môžu byť udržiavané obrovskými oblakmi žeravej plazmy nachádzajúcej sa v okolí čiernych dier, upozorňuje Columbijská univerzita na svojom webe.

Naozaj sú čierne diery „plešaté“?

Na koreň celého problému sa relatívne nedávno pozerala trojica vedcov, ktorá dospela k veľmi zaujímavým výsledkom. Vzhľadom na to, že čierne diery sú pre nás nedostupné, vedci využili výpočtovú silu superpočítačov, pomocou ktorej testovali teorém hovoriaci o tom, že na opísanie čiernej diery okrem náboja, hmotnosti a momentu hybnosti, nie je potrebné nič iné.

Simulácie ukázali, že čierne diery je skutočne možné opísať iba tromi vyššie uvedenými parametrami, pretože čierne diery obklopené plazmou veľmi rýchlo prichádzajú o svoje magnetické polia prostredníctvom procesu nazývaného magnetická rekonexia.

Podľa výsledkov simulácii sa siločiary magnetického poľa okolo čiernej diery rýchlo rozpadajú a opätovne spájajú. Tento jav vytvorí tzv. magnetické slučky naplnené horúcou plazmou, ktorá je buď vyvrhnutá do vesmíru, alebo sa stane ďalšou obeťou čiernej diery.

Jednoducho povedané, nová štúdia naznačuje, že čierne diery rýchlo strácajú svoje magnetické polia a teorém o „plešatých“ čiernych dierach naďalej zostáva v platnosti.