Čierne diery jednoznačne patria medzi tie najextrémnejšie a najzáhadnejšie objekty vo vesmíre. Napriek tomu, že sa môžu zdať v niektorých prípadoch omnoho podivnejšie ako hocičo, čo bolo spomenuté vo vedecko-fantastických príbehoch, ich existencia je bezpochyby záležitosťou vedeckého faktu, čo dokazuje aj minuloročná Nobelova cena za fyziku.

Tajomstvá čiernych dier

Prvá zmienka o čiernej diere, vtedy skôr zmienka o zamrznutej hviezde, alebo tmavej hviezde, sa datuje do roku 1784, kedy John Michell na základe svojich výpočtov predpokladal, že vo vesmíre môže existovať tak masívny objekt, že z neho nedokáže uniknúť ani svetlo.

Ilustračný obrázok akrečneho disku čiernej diery. DESY, Science Communication Lab

Hoci tento výpočet rozvíril stojaté vody vo vedeckých kruhoch, netrvalo dlho a celá myšlienka upadla do zabudnutia. Obnoviť popularitu čiernych dier, respektíve gravitačného kolapsu, z ktorého môže vzniknúť čierna diera, sa podarilo až v roku 1963 vďaka objaveniu vzdialených objektov známych ako kvazary.

NEPREHLIADNI
Prvá čierna diera je oveľa väčšia, než sme si pôvodne mysleli. Jej objav zlomil hneď dva rekordy

Dnes si čierne diery užívajú pomerne veľkú popularitu, k čomu rozhodne prispela aj prvá jej fotografia. Hoci sme sa o týchto záhadných vesmírnych „požieračoch“ dozvedeli mnoho zaujímavých informácií, naďalej sú opriadané mnohými záhadami a paradoxmi.

Aj keď sú pre nás čierne diery stále záhadné objekty, ktoré vo svojom vnútri skrývajú množstvo tajomstiev, podľa všeobecnej teórie relativity je ich možno úplne charakterizovať tromi parametrami – hmota, moment hybnosti a náboj. Vo svojej podstate stačia dva parametre, keďže čierna diera veľa náboja nemá.

Inými slovami, zvonka toho o čiernych dierach veľa povedať nevieme, pretože zo strany pozorovateľa nemožno rozpoznať, čo je vo vnútri. Tento princíp sa často vyjadruje frázou „čierne diery nemajú vlasy“ (i keď niektoré novšie štúdie naznačujú, že nejaké tie vlasy tam predsa len možno budú)

Návšteva čiernej diery

Čo by sa však stalo, ak by sme chceli študovať čiernu dieru priamo z jej vnútra? Mohli by sme túto návštevu vôbec prežiť?

V prvom rade je treba spomenúť, že v zásade rozlišujeme medzi čiernymi dierami s 10-násobkom hmotnosti nášho Slnka a supermasívnymi čiernymi dierami, ktorých hmotnosť presahuje rádovo niekoľko miliónov až miliárd hmotností Slnka.

Okrem hmotnostného rozdielu, ktorý je z vyššie uvedených troch parametrov pre nás najpodstatnejší, je tu ešte parameter s názvom radiálna vzdialenosť, ktorá vyjadruje vzdialenosť od ich stredu až k horizontu udalostí, miesta bez návratu, uvádza portál TheConversation.

Čím je čierna diera väčšia, tým bude horizont udalostí väčší a práve to by mohlo byť kľúčom k prežitiu pádu, alebo vstupu do čiernej diery. Hranica horizontu udalosti sa nachádza v oblasti, kde je gravitácia dostatočne silná, aby z nej nedokázalo uniknúť svetlo. Keďže sa vo vesmíre nemôže pohybovať nič rýchlejšie ako svetlo, čierna diera okrem neho zhltne aj všetko ostatné, čo sa opováži priblížiť k tejto hranici.

NASA’s Imagine the Universe/ Wikimedia Commons/ Laura A, et al.

Stephan Hawking zvykol prirovnávať pád cez horizont udalostí, pádu / prechodu kanoe cez Niagarské vodopády. Čím ďalej sa osoba v kanoe nachádza od okraja vodopádu, tým väčšia je šanca na únik, ak by sa však osoba v kanoe nachádzala až pri samom okraji vodopádu, prúd vody ju jednoducho pohltí a roztrhne.

Podobne by to malo byť aj s čiernou dierou. Ak by sme sa chystali vstúpiť do čiernej diery nohami napred, gravitácia by nohy priťahovala markantne väčšou (uvádza sa až 1000-miliardkrát) silou ako hlavu, pretože by sa nachádzali bližšie.

Výsledkom by bola tzv. špagetizácia, čo je efekt, pri ktorom dochádza k veľkému natiahnutiu. Jednoducho povedané, gravitácia by tvoje telo stlačila a natiahla do podoby dlhej ľudskej špagety.

NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

Aj z tohto dôvodu by bolo rozumnejšie navštíviť supermasívnú čiernu dieru. Pri návšteve takejto monštruóznej čiernej diery by gravitácia pôsobila rovnomerne na celé telo, čo by znamenalo, že k vysnívanému horizontu udalosti by si sa teoreticky mohol dostať.

V horizonte udalostí by sa však začali diať veľmi zaujímavé veci. Napriek tomu, že by sa ti podarilo prejsť horizontom udalostí, vonkajší pozorovatelia túto zmenu nikdy nezaznamenajú. Videli by len ako neustále spomaľuješ, ale túto vysnívanú hranicu nikdy nedosiahneš.

Tento fenomén je možné vysvetliť dilatáciou čas, čo je fyzikálny jav pozorovaný u všetkých objektov, ktoré vzhľadom na pozorovateľa sa pohybujú veľkou rýchlosťou, alebo sa nachádzajú v silnom gravitačnom poli. V prípade, že by si padal do čiernej diery, spĺňal by si oba uvedené parametre, takže z pohľadu externého pozorovateľa by tvoje priblíženie k horizontu udalostí zabralo nekonečné množstvo času, hoci pre teba by tento čas bol konečný.

Postupom času by bolo možné vidieť, ako sa čím ďalej, tým viac tvoj obraz stáva červenší (červený posun) a rozmazanejší, až by si napokon úplne zmizol z dohľadu. Ako však iste už tušíš, na návrat v tejto chvíli môžeš zabudnúť, takže o svoje poznatky by sa s nikým aj tak nedokázal podeliť.

Samozrejme úlohu by tu hrali aj ďalšie veci, v prvom rade ako sa k takejto čierne diery bezpečne dostať, ako prejsť cez akrečny disk plný padajúceho materiálu a mnoho ďalších, zatiaľ a možno aj navždy neprekonateľných faktorov.

Ktovie, možno v budúcnosti vedci objavia nejakú dopravnú metódu, ako sa k čiernej diere bezpečne priblížiť. Veď najbližšia čierna diera je od nás vzdialená iba 1500 svetelných rokov, čo je na kozmické pomery relatívne malá vzdialenosť.  Táto čierna diera je navyše raritou, pretože v jej veľkostnej kategórii sa ich nachádza veľmi málo. Je len 3-krát tak ťažká, ako naše Slnko.