Vědci pozorovali světlo, jak se snaží vyrvat ze spárů černé díry  
Když se světlo dostane za horizont událostí, už mu není pomoci. A nemá na růžích ustláno ani v těsné blízkosti černé díry. V extrémním prostředí akrečního disku musí světlo bojovat s gravitační silou černé díry, aby se nakonec osvobodilo a dostalo od nenasytné černé díry pryč.

Boj světla u černé díry o příležitost k útěku. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)/R. Connors (Caltech).
Boj světla u černé díry o příležitost k útěku. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)/R. Connors (Caltech).
Jak asi každý ví, co černá díra schvátí, to už nevyzvrátí. Ani světlo se nedostane ven. Prostě nic, i když, kvantoví mechanici v tom, jak známo, vidí jisté komplikace. Pokud jde o světlo, jeho osud je zpečetěn, když se dostane k horizontu událostí. Když se ale světlo ocitne o něco dále, v discích hmoty, které v šíleném tanci krouží kolem chřtánu černé díry, tak je to, jak se zdá, opravdové drama. Světlo v takovém případě může uniknout. Právě v tomto se ukrývá příčina toho, že aktivně se krmící a rostoucí černé díry jasně září v rentgenové oblasti spektra. Ale není to úplně snadné.

Riley Connors. Kredit: Caltech.
Riley Connors. Kredit: Caltech.

Riley Connors z Caltechu a jeho kolegové ve své nové studii jako první přinášejí doklad, že světlo, které se pohybuje v oblasti akrečního disku černé díry, se zdaleka nemusí jen tak lehce dostat pryč. Část tohoto světla zuřivě bojuje s nezměrnou gravitační přitažlivostí černé díry, vrací se zpět k černé díře, a až poté se mu konečně povede odpoutat od disku a uniknout do okolního vesmíru.

 

Connors s kolegy pozorovali světlo přicházející z těsné blízkosti černé díry. Jeho část se zřetelně vrací zpátky k disku. Tyto fotony se pokoušejí dostat pryč, ale jsou nejprve vržené gravitací zpět, jako kdyby byly bumerangem, který se vrací tam, odkud vyletěl. Takové procesy jsou předpovídány od sedmdesátých let, zatím je ale ještě nikdo takto neviděl.

Rentgenový vesmírný teleskop. Kredit: NASA.
Rentgenový vesmírný teleskop. Kredit: NASA.

Tento výzkum je založený na datech vytěžených z archivních pozorování dnes již ukončené mise americké sondy RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer), která pracovala do roku 2012. Connorsův tým se soustředil na dvojhvězdu XTE J1550-564, v níž se navzájem obíhá černá díra s hvězdou podobnou Slunci. Jak to v podobných případech chodí, černá díra vyžírá hvězdu. Hmota hvězdy proudí k černé díře a vytváří kolem ní akreční disk. Když vědci detailně analyzovali rentgenové záření, které k nám přichází z tohoto akrečního disku, tak se jim povedlo odkrýt zmíněný zuřivý boj světla, které se snaží dostat pryč od černé díry.

 

Connors s kolegy uvádějí, že jejich výsledky vlastně představují nové nepřímé potvrzení funkčnosti Einsteinovy obecné relativity. Rovněž přispějí k výzkumu a budoucím měření rychlosti rotace černých děr. Ta je z vícero důvodu velmi podstatná a přitom je stále jen málo prostudovaná.

 

Literatura

Phys.org 8. 4. 2020.

Astrophysical Journal online 27. 3. 2020.

Datum: 11.04.2020
Tisk článku

Tajemný vesmír - Buttlar Johannes von
 
 
cena původní: 302 Kč
cena: 254 Kč
Tajemný vesmír
Buttlar Johannes von
Související články:

Černá díra a červený trpaslík se obíhají ďábelskou rychlostí     Autor: Stanislav Mihulka (03.04.2013)
Sežrání hvězdy černou dírou, od začátku až do konce     Autor: Stanislav Mihulka (27.11.2015)
Společníkem jistého červeného obra je černá díra doposud neznámého typu     Autor: Stanislav Mihulka (01.11.2019)



Diskuze:

Hawkingovo záření

Florian Stanislav,2020-04-13 14:16:49

Hawkingovo záření těsně za horizontem událostí má být kvantový jev, kterým uniká (tepelné?) záření z černé díry, prostoru který ovládá gravitace (deformace časoprostoru).
Stále se tvrdí, že nelze spojit teorii gravitace (OTR) a kvantové jevy.
Lze tedy chápat, že alespoň Hawkingovo záření tyto části fyziky spojuje ?

Odpovědět


Re: Hawkingovo záření

Pavel Hudecek,2020-04-13 18:43:13

HZ je taková samozřejmost, nic proti ničemu a problémy okolo kvantování gravitace se ho nijak netýkají. Prostě normální tunelování přes bariéru:-)

Problémy jsou dva:

1. Malý problém je v centru ČD, kde by gravitace chtěla všechno narvat do jednoho bodu a není znám mechanizmus, který by tomu měl bránit. Na druhou stranu, kvantovka má svůj princip neurčitosti a ten zas přesně takové narvání do jednoho bodu zakazuje. Ale to vlastně žádnej velkej problém není. Prostě jen neznáme ten mechanizmus, jak se tam ten princip neurčitosti realizuje. Ale to není nic proti ničemu, lze k tou přistupovat tak, že je to klasická skládačka, kde jsme jedno políčko ještě nenašli, nevíme jak vypadá, ale víme mezi která dvě bude patřit.

2. Velký problém je, že selhávají všechny snahy zavést kvantování gravitačních vln, tedy gravitony. Tam se naráží na zásadní problémy, kdy veškeré snahy zatím vedly k paradoxům, nebo předpovědi zjevně neexistujících jevů. Uvidíme, jestli s tímhle pohne Verlinde, entropie si s částicema rozumí dobře.

Odpovědět

V této době to nejbarvitěji a nejsugestivněji popisuje prof. Halík

Josef Hrncirik,2020-04-12 21:47:10

Odpovědět


Re: V této době to nejbarvitěji a nejsugestivněji popisuje prof. Halík

Jan Balaban,2020-04-13 09:51:05

Máš na mysli toho prof., ktorý má drvivú zásluhu na tom, že Česi sú ateistický národ?

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