Nově popsané ultrakompaktní hvězdy jsou ještě divnější než černé díry  
Španělský fyzik Carballo-Rubio zkřížil černou díru s gravastarem. Výsledkem je nový typ extrémně hustého objektu, kterému brání v gravitačním zhroucení kvantové jevy.
Ultrakompaktní hvězda. Kredit: CC0 Creative Commons.
Ultrakompaktní hvězda. Kredit: CC0 Creative Commons.

Vesmír, to je sbírka neuvěřitelných podivností v ohromném prázdném prostoru. Fyzici teď do sbírky přidali další podivuhodný objekt. Není sice jasné, jestli takové věci skutečně existují, ale teoretické rovnice s nimi podle všeho nemají problém. Neuvěřitelně kompaktní neutronové hvězdy a černé díry se singularitou jsou pro vědu dost zvláštní. Nový objekt je ale ještě divnější.


Raúl Carballo-Rubio. Kredit: R. Carballo-Rubio.
Raúl Carballo-Rubio. Kredit: R. Carballo-Rubio.

Raúl Carballo-Rubio z italského institutu SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) v článku publikovaném časopisem Physical Review Letters popsal zvláštní typ ultrakompaktní hvězdy, jejíž gravitační kolaps je vyvažován několika různými kvantovými jevy zároveň. Něco podobného funguje v neutronových hvězdách, kde je gravitace vyvažovaná odpudivou silou v degenerovaném plynu. V novém objektu Carballa-Rubia ale působí i odpudivá síla vytvářená polarizací kvantového vakua.


Když se hroutí hvězda, tak záleží na tom, jak je hmotná. Pokud hmotnost hvězdy přesahuje trojnásobek hmotnosti Slunce, tak převáží její gravitace a hvězda se zhroutí. Carballo-Rubio se zabýval tím, jestli i za tímto limitem hmotnosti mohou působit kvantově-mechanické jevy. Dostal se při tom k polarizaci kvantového vakua. Při této polarizaci dochází v elektromagnetickém poli ke vzniku párů elektronů s pozitrony. To jsou částice a antičástice, které se pak mohou vzájemně anihilovat. Tím vzniká odpudivá síla v nitru Carballo-Rubiova objektu, která působí proti gravitaci.

SISSA.
Logo: SISSA.


Polarizace kvantového vakua by v takovém případě poskytla další sílu, která přispívá k vyrovnání gravitace a zabraňuje totálnímu zhroucení hvězdy. Výsledkem by podle Carballa-Rubia mohla být extrémně hustá hvězda, která se chová podobně jako černá díra. Podobným objektů fyzici v minulosti říkali černé hvězdy nebo gravastary. Ultrakompaktní objekt Carballa-Rubia je vlastně něco jako kříženec mezi černou dírou a gravastarem.


Carballo-Rubio ve skutečnosti nepoužívá nic moc nového. Vzal ale několik ingrediencí z astrofyziky a kvantové fyziky, které smíchal do nového stabilního modelu. Zároveň tím ukazuje, že existují doposud nevyzkoušené konfigurace hvězdných objektů a že je možné je popsat překvapivě jednoduše.


Teoreticky to celé zní pěkně. Zatím ale samozřejmě není jasné, jestli takové objekty ve vesmíru skutečně existují. V minulosti se již objevilo několik scénářů s gravastary nebo podobnými objekty a nakonec se ukázalo, že by nebyly stabilní. Je možné, že i nový objekt Carballa-Rubia skončí podobně. Pokud má ale Carballo-Rubio pravdu, tak se ultrakompaktní hvězdy tohoto druhu před námi nebudou dlouho skrývat. Badatel je přesvědčen, že by je gravitační observatoře, jako je LIGO a VIRGO, mohly detekovat během příštího desetiletí. Takže, uvidíme.

Video: BCM II Day 1 Speaker VI: Raul Carballo Rubio


Literatura

SISSA press release, Physical Review Letters 120: 061102.

Datum: 12.03.2018
Tisk článku

Vesmírné blues - Levinová Janna
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 251 Kč
Vesmírné blues
Levinová Janna
Související články:

Co když aLIGO zachytil gravitační vlny z gravastaru?     Autor: Stanislav Mihulka (08.05.2016)
Odhalíme v gravitačních vlnách skryté dimenze vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2017)
Šeptanda kolem LIGO: Gravitační astronomové loví nový typ vlny     Autor: Stanislav Mihulka (27.08.2017)



Diskuze:

Jako laikovi se mi tato idea libí

Jaromír Šveřepa,2018-03-13 22:40:29

Jako laikovi se mi tato idea líbí. A myslím, že se klidně může jednat o nestabilní konstalaci, protože její trvání může prodloužit gravitační dialatace času. Pokud by pak výsledkem byla expanze, vyřešilo by to krásně problémy s nepříjemnými singularitami v černých dírách. A vzhledem k tomu, že gravitační dilatace času by následnou expanzi také zpomalila, mohla by se ve výsledku expanze projevovat jako "nenápadné" (aspoň zpočátku) Hawkingovo záření. No nebylo by to krásné?

Odpovědět


Re: Jako laikovi se mi tato idea libí

Ondřej D,2018-03-13 23:40:19

Slovo kvantové pro mě má podobu značky zákaz vjezdu, za kterou nesnesitelně vřískají polomrtvé kočky.

Odpovědět

woow

Vaclav Prochazka,2018-03-13 19:43:50

To je úžasné, co všechno umí matematika zkřížit:-)

Je škoda, že občas ty "krásné" rovnice kazí ta nudná realita. Ještě, že máme ten hluboký vesmír, kde nehrozí, že bychom se v příštím století mohli přesvědčit jak je nudný a nejsou v něm žádné černé díry, neutronové hvězdy ani quasary...... :-)

Odpovědět


Re: woow

Ondřej D,2018-03-13 20:23:05

https://www.youtube.com/watch?v=u_gggKHvfGw
https://www.youtube.com/watch?v=duoHtJpo4GY

Odpovědět


Re: Re: woow

Vaclav Prochazka,2018-03-14 19:58:22

Jako video vytvořené po 16 letech snažení je to fakt pěkné :-)

Takže co tam vidíme? Snad zajímavý pohyb objektů - hvězd snad kolem něčeho co není vidět. Uvážíme -li, že je dávno uváděná hodnota hmotnosti supermasivní černé díry v centru Galaxie 16tis. Sluncí je již překonána a uvádí se hmotnost 4 miliony Sluncí asi by ty hvězdy měly obíhat trochu dál ne?:))

Neumíme spočítat pomocí Newtonovy teorie analyticky komplexně ani pohyb 3 těles, natož pohyby hvězd v centru Galaxie. Když chcete něco spočítat, tak se bez computeru neobejdete a ten počítá a počítá a počítá .... Opravdu tam musí být neznámý temný objekt uvnitř té křivky a nebo může jít jen o zajímavou kuriozitu, která vznikla gravitačním působením okolních hvězd a polohou pozorovatele?

Odpovědět


Re: Re: Re: woow

Ondřej D,2018-03-14 20:09:03

Přihlaste se do klubu přátel ploché Země, tam Vaše schopnosti argumentace jistě ocení.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: woow

Vaclav Prochazka,2018-03-23 21:29:35

V klubu přátel Terryho pratcheta a jeho Zeměplochy jsem již dávno:-)

Problém je v tom, že řada "vědeckých" důkazů má horší kvalitu než teorie o placaté zemi na hřbetě 4 slonů a želvě A'Tuin.

Odpovědět

Ondřej D,2018-03-13 15:20:26

Možná je vakuum jako koberec, který když vyprášíte ebenovou hůlkou, tak z něj začnou vyskakovat částice.

Odpovědět

Ondřej D,2018-03-13 14:41:21

Jestli má vakuum schopnost vytvářet hmotné částice, odkud se bere jejich hmota?

Odpovědět


Re:

Karel Rabl,2018-03-14 01:01:26

No já jako laik si myslím že vakuum okolo sebe vytváří hmota, proto může vytvářet skrze Bose-Einsteinův kondenzát zase hmotu a také si myslím že vakuum není tak řídké jak se zdá, klidně to může být obráceně, kdy v "dutinách vakua" se vytváří mnohem "řidší" hmota záleží z jakého úhlu pohledu se na "věc" z hlediska času díváte pro rychlost světla je vakuum téměř neprostupné(kromě elmag.vln) v němž hmota vytváří dutiny....

Odpovědět


Re: Re:

Ondřej D,2018-03-14 01:58:10

Že je hmota jako bublinky uvnitř hmotného vakua si myslím už asi tak dobrých 17 let, a dopracoval jsem tu představu na model vesmíru, ve kterém hmota probublává prostorem (expanze), je vytlačována tlakem vakua (gravitace) k hladině vakuové sférické kapky tekutě-pevného vakua, načež je obalí, spojí se v jednolitou hmotu, vakuum, prostor v sobě obepne, stlačí a začne jej pod tlakem trhat v novémém velkém třesku, vše automaticky recyklováno v uzavřeném cyklu - Třesk - probublávání - vyhřeznutí hmoty vně prostor - obepnutí - komprese - Třesk. :-) To je extrém, ale dá se s ním báječně pracovat pro další úvahy o celkové podobě vesmíru, když je v takovém srozumitelném cyklu. Světlo je v tom modelu v podstatě zvuk, který se nese prostředím "kapalného" vakua svojí limitní rychlostí.

Odpovědět


Re: Re:

Ondřej D,2018-03-14 02:36:20

* hmota a vakuum je totéž, jen si vždy pro následující generaci vesmíru vyměňují své role. Co bylo hmotou, stává se vakuem, a původní vakuum je rozděleno na částice nové hmoty.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Vaclav Prochazka,2018-03-23 22:41:44

"Vakuum (z lat. vacuus, prázdný) česky též vzduchoprázdno znamená prázdný prostor"

Opravdu to není totéž, stejně jako není totéž černá a bílá a nebo mrtvý a nebo živý. Jasná definice pojmů existuje. To, že je díky našim nedokonalým rovnicím v rámci kvantovky možné generovat a teď pozor VIRTUÁLNíCH párů částice - antičástice, přece vůbec neznamená, že fyzikálně existují.

Nejlepší teoretický fyzik byl Jára Cimrman se svou teorií externismu.

Odpovědět

Bylo by možné polarizované

Václav Dvořák,2018-03-13 00:01:08

vakuum vytvářet uměle, např. pomocí nějakého výkonného urychlovače?

Odpovědět




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