Co když aLIGO zachytil gravitační vlny z gravastaru?  
S velkou slávou detekované gravitační vlny možná nepocházejí od nově vytvořené černé díry, ale z gravastaru, exotického objektu z temné energie, obklopené Bose-Einsteinovým kondenzátem.

Superstar Noise. Kredit: dnb-nOise
Superstar Noise. Kredit: dnb-nOise
Bylo to v zimě, když na experimentu aLIGO detekovali historicky první gravitační vlny. Teď už je jaro v plném rozpuku, a jak se zdá, přelomový moment s gravitačními vlnami stále ještě nedává spoustě lidí spát. Mainstreamový názor praví, že gravitační vlny zaznamenané na aLIGO vznikly při splynutí dvou černých děr hvězdných velikostí. V březnu se ozval Avi Loeb z Harvardu s tím, že gravitační vlny sice doopravdy vytvořila srážka dvou černých děr, došlo k ní prý ale v nitru zcela monstrózní hvězdy o velikosti několika set Sluncí. A teď se objevila ještě fantasknější hypotéza.

Paolo Pani. Kredit: P. Pani.
Paolo Pani. Kredit: P. Pani.

Paolo Pani z Università di Roma "La Sapienza" a jeho kolegové totiž tvrdí, že detekované gravitační vlny vyslal exotický objekt jménem gravastar. Tento gravastar (Gravitational Vacuum Star) nebo též pěkně česky gravahvězdu vymysleli astrofyzici Pawel Mazur a Emil Mottola, jako alternativu černých děr. Gravastary vycházejí ze spekulací kolem kvantové gravitace a vyžadují velmi speciální chování prostoru. Na oplátku nabízejí objekt bez tolik proklínané singularity, vyřešení informačního paradoxu černých děr, možná i objasnění vzniku gama záblesku, a dokonce vysvětlení osudu vesmíru.

Gravitační vlny z aLIGO. Fáze inspiral, merger a ringdown jsou všechny pěkně vidět. Kredit: LIGO / Phys. Rev. Lett. 116 061102.
Gravitační vlny z aLIGO. Fáze inspiral, merger a ringdown jsou všechny pěkně vidět. Kredit: LIGO / Phys. Rev. Lett. 116 061102.

Uvnitř gravastaru by měl být extrémně zakřivený prostor, který obklopuje bublina hmoty v podobě i Bose-Einsteinova kondenzátu. Celý gravastar vlastně funguje jako jeden obrovský atom, který tvoří bozony. Gravastarům jsou velmi blízké hvězdy z temné energie (dark-energy stars), které v roce 2005 navrhl astrofyzik George Chapline. V tomto pojetí tvoří vnitřek gravastaru chuchvalec temné energie.


Jak Pani a spol. zdůrazňují, nemají problém se samotným zachycením gravitačních vln experimentem aLIGO. Domnívají se ale, že nešlo o splynutí svou černých děr. V gravitačních vlnách z aLIGO lze, v souladu s teorií o splývání černých děr, rozlišit tři fáze. Během první z nich (inspiral) se splývající objekty přibližují k sobě a přitom dochází ke změně frekvence gravitačních vln. Pak dojde k vlastnímu splynutí černých děr (merger), což vede ke zvýšení intenzity i frekvence gravitačních vln. Nakonec přijde náhlý pokles signálu gravitačních vln (ringdown), když se vytvoří nová, větší černá díra.

Byly to černé díry nebo ne? Kredit: LIGO/Simulating eXtreme Spacetimes.
Byly to černé díry nebo ne? Kredit: LIGO/Simulating eXtreme Spacetimes.

Právě poslední fáze splývání, tedy „ringdown“ by měla souviset s vytvořením nového horizontu událostí kolem nově vzniklé černé díry. Podle Paniho si odborníci obvykle myslí, že fáze ringdown je neklamnou známkou horizontu událostí černé díry. Jenže Pani a spol. v článku, který publikovali ve Physical Review Letters, ukazují, že jsou i jiné možnosti. Navrhují, že by to mohl být právě gravastar nebo i nějaké další kompaktní objekty podobné černý dírám (ultracompact black-hole mimickers). Gravastary jsou skoro tak kompaktní jako černé díry, nemají ale klasický horizont událostí. Gravitační vlny gravastarů by měly být velice podobné, jako u černých děr. A u gravitačních vln zachycených na aLIGO by bylo možné případné rozdíly přehlédnout.


B. S. Sathyaprakash z Univerzity v Cardiffu, který je členem týmu LIGO, potvrzuje, že by zachycené gravitační vlny mohly být jak od černé díry, tak i od objektu, jako je gravastar. Chtělo by to prý zachytit gravitační vlny ze splynutí větších anebo bližších objektů. Pak by bylo jasnější, jestli šlo o dvojici černých děr nebo něco exotičtějšího. Pani sebekriticky přiznává, že vysvětlení s černými děrami asi nakonec vyhraje. Gravastary jsou jenom okrajovou záležitostí pro úzký okruh příznivců a nemají se moc v lásce s Occamovou břitvou. Nicméně, Pani se svými kolegy rád sehraje roli ďáblových advokátů, aby vítězství černých děr bylo zasloužené. A kdyby se přece jenom na detektorech gravitačních objevily gravastary, tak tím lépe.

Literatura
NewScientist 4. 5. 2016, Physical Review Letters 116: 171101, Wikipedia (Gravastar).

Datum: 08.05.2016
Tisk článku

Vesmírné blues - Levinová Janna
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Vesmírné blues
Levinová Janna

Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace