Vedci už desaťročia skúmajú hranice vesmíru prostredníctvom jeho najextrémnejších javov – čiernych dier. Tieto záhadné objekty, kde je hmota stlačená do neuveriteľnej hustoty, fascinujú fyzikov a matematikov v ich snahe pochopiť gravitáciu, priestor a čas. Najzaujímavejšie z nich sú tzv. „extrémne“ čierne diery, ktoré dosahujú maximálnu možnú hodnotu rotácie alebo náboja vzhľadom na svoju hmotnosť, píše portál QuantaMagazine.

Extrémna čierna diera

Extrémna čierna diera je čierna diera, ktorá rotuje maximálnou možnou rýchlosťou alebo má najvyšší možný elektrický náboj. Tu však zaujímavosti ani zďaleka nekončia. Medzi týmito vlastnosťami totiž najviac vyniká nulová povrchová gravitácia. Inými slovami, ich povrch prestáva priťahovať objekty, avšak všetko, čo prekročí ich horizont udalostí, zostane navždy uväznené.

V roku 1973 renomovaní fyzici Stephen Hawking, John Bardeen a Brandon Carter navrhli, že takéto čierne diery nemôžu vzniknúť prirodzene. Tvrdili, že existuje fyzikálny zákon, ktorý bráni poklesu povrchovej gravitácie čiernej diery na nulu v konečnom čase.

Bing Image Creator

Tento zákon, nazývaný tretí zákon termodynamiky čiernych dier, bol desaťročia považovaný neomylný. Avšak nedávna práca matematikov Christopha Kehleho z MIT a Ryana Ungera zo Stanfordu dokázala, že extrémne čierne diery môžu vzniknúť bez toho, aby porušili známe fyzikálne zákony. Pomocou komplexných matematických modelov preukázali, že je možné pridať čiernej diere náboj tak, aby sa zvyšoval rýchlejšie ako jej hmotnosť, čo vedie k vytvoreniu extrémnej čiernej diery v konečnom čase.

Tento prelomový objav nielenže vyvrátil tretí zákon termodynamiky čiernych dier, ale aj spochybnil predstavu, že vznik extrémnej čiernej diery by viedol k vytvoreniu tzv. nahej singularity, ktorá sa považuje za fyzikálne nemožnú. Namiesto toho sa ukazuje, že extrémne čierne diery sa pohybujú na veľmi krehkom ľade – ak sa pridá príliš veľa náboja alebo rotácie, hmota sa rozptýli a čierna diera nevznikne.

DESY, Science Communication Lab

Aj keď takéto extrémne čierne diery zatiaľ neboli pozorované, práca Kehleho a Ungera otvára nové možnosti pre skúmanie čiernych dier, ktoré sú svojimi vlastnosťami veľmi blízko tým extrémnym, pričom sa predpokladá, že takéto čierne diery sú vo vesmíre pomerne bežné.

Čítajte viac z kategórie: Novinky