Je planeta Devítka skutečně planetou nebo černou dírou? Vědci mají plán  
Vědci z Harvardu a iniciativy Black Hole Initiative navrhují pátrat po primordiálních černých dírách planetární hmotnosti ve Sluneční soustavě pomocí detekce případných akrečních záblesků. Ty by měl pozorovat teleskop Vera C. Rubin Observatory, který momentálně vyrůstá v Chile. Teď se ukáže, jestli máme ve Sluneční soustavě gravitační singularitu anebo nikoliv.
Máme za humny singularitu? Kredit: NASA/ESA and G. Bacon (STScI).
Máme za humny singularitu? Kredit: NASA/ESA and G. Bacon (STScI).

V Sluneční soustavě je momentálně osm známých planet. Někteří lidí se s tím ale nehodlají smířit a pátrají po dalších planetách, které by se mohly nespatřené pohybovat ve stínech a mrazu, na periferii Sluneční soustavy. Momentálně je populární hledat Devítku, velkou planetu daleko od Slunce, která by mohla vysvětlit poněkud nejasné pohyby řady těles za oběžnou dráhou Neptunu. Ve hře je ale také možnost, že Devítka vlastně není planeta. Podle některých spekulací by to mohla být primordiální černá díra o hmotnosti planety a naprosto titěrné velikosti.

Avi Loeb. Kredit: Harvard & Smithsonian CfA.
Avi Loeb. Kredit: Harvard & Smithsonian CfA.

 

Vědci americké Harvard University a iniciativy Black Hole Initiative (BHI). Vymysleli novou metodu, s jejíž pomocí bude možné detekovat černé díry ve vnějších oblastech Sluneční soustavy. Zároveň by mohla, jednou provždy, určit skutečnou povahu Devítky, pokud ovšem doopravdy existuje. Populární astrofyzik Avi Loeb a student Amir Siraj se rozhodli využít plánovaného programu Legacy Survey of Space and Time (LSST) k pozorování případných záblesků vyvolaných akrecí hmoty v bezprostřední blízkosti černé díry. Tímto způsobem by bylo možné řešit, zda je Devítka planeta nebo něco mnohem menšího a fyzikálně šílenějšího.

 

Desetiletý program Legacy Survey of Space and Time plánují spustit na připravovaném dalekohledu Vera C. Rubin Observatory (dříve Large Synoptic Survey Telescope, LSST). Ten vyrůstá na hoře El Peñón v Chile a do plného provozu by měl být uvedený v roce 2023. Bude to největší dalekohled schopný průzkumu celé oblohy na světě. Podle Loeba se Sirajem tento dalekohled zachytí záblesky pohlcované hmoty, kdyby do nenápadné černé díry ve Sluneční soustavě narážely drobné objekty z Oortova mračna.

Oortovo mračno, logaritmická škála. Kredit: NASA / JPL-Caltech.
Oortovo mračno, logaritmická škála. Kredit: NASA / JPL-Caltech.

 

Jak uvádí Siraj, když se nějaký malý objekt dostane do blízkosti černé díry, tak se vzápětí roztaví, protože u černé díry bude horko kvůli pohlcování plynu z okolního kosmického prostoru. Roztavená hmota malého tělesa se poté dostane do malého akrečního disku a nakonec ji zhltne singularita černé díry. Během celé této anabáze tělesa, které by mělo tu smůlu, že se srazilo s černou dírou, jeho hmota září. Černé díry jsou nejčernější objekty ve vesmíru a podobné záření je vlastně velmi dobrá příležitost, jak takovou černou díru, obzvláště malou, odhalit.

 

Badatelé jsou přesvědčeni, že jejich metoda dokáže detekovat černé díry hmotnosti planet, až k vnějšnímu okraji Oortova mračna, čili do vzdálenosti kolem 100 tisíc AU. Anebo s velkou mírou přesvědčivosti vyloučí jejich přítomnost. Taková pozorování by mohla zásadně přispět k pátrání po primordiálních černých dírách, které by mohly existovat ve vesmíru od doby těsně po Velkém třesku. Pokud existují, tak by mohly představovat přinejmenším část temné hmoty ve vesmíru.

 

Video: Is Planet 9 a Black Hole? With Dr. Jakub Scholtz and Dr. James Unwin

 

Literatura

Harvard & Smithsonian CfA 9. 7. 2020.

Datum: 12.07.2020
Tisk článku

Velké vymírání na konci křídy - Socha Vladimír
 
 
cena původní: 289 Kč
cena: 257 Kč
Velké vymírání na konci křídy
Socha Vladimír
Související články:

Souvisí neobjevená Devátá planeta s rytmem masových vymírání na Zemi?     Autor: Stanislav Mihulka (04.04.2016)
Jaké jsou tři nejreálnější scénáře vzniku Deváté planety Sluneční soustavy?     Autor: Stanislav Mihulka (09.05.2016)
Nestvůra na dvorku: Mohla by kolem Slunce obíhat černá díra?     Autor: Stanislav Mihulka (27.09.2019)



Diskuze:

Kdyby černá díra byla o hmotnosti tří zemí

Karel Rabl,2020-07-28 22:53:03

Měřila by podle mých představ horizont událostí asi 4-5cm, podle mě je mnohem větší cca 3 až 9m a klidně by mohla být chybějící druhou hvězdou, po výbuchu supernovy(klidně mohla odhodit většinu hmoty) kde by se u nás vzaly těžké prvky s relativně "krátkým" poločasem rozpadu.Dalo by se to zjistit tím jestli se slunce nekýve podobně jak to dělají exoplanety.

Odpovědět

Temna hmota

Michal Varga,2020-07-19 02:30:40

Mna by zaujimalo, ci by Deviatkou nemohol byt objekt z tmavej hmoty. Ja si totis myslim (a ospravedlnujem sa vopred za moj amatersky nazor), ze ak by sme mali pozorovat temnu hmotu, na zemi to prakticky nie je mozne. Ta s klasickou hmotou inak ako gravitacne nereaguje (co si predstavujem tak, ze klasickou hmotou prechadza ako duch). V tom pripade, ak by sme mali kilo tejto hmoty, nevedeli by sme ho ulapit do ziadnej nadoby a prepadla by sa cez podlahu do jadra zeme, kde by splynula s dalsou temnou hmotou (ktora sa tam predpokladam tiez skryva). Inymi slovami, temna hmota sa podla mna skryva v jadrach velkych objektov, ako su napriklad planety a bolo by skvele najst velkostou nepatrnu planetu, kde by prave podiel temnej hmoty prevazoval nad tou beznou a sucet tychto hmot by generoval relativne silne gravitacne pole. Nemyslim si ze cierna diera je jedina alternativa pre fenomen o neviditelnej planete, dokonca ju povazujem za malo pravdepodobnu, nakolko sa male cierne diery rychlo odparuju.

Odpovědět

Zareni cerne diry

Zdenko Sekera,2020-07-13 22:54:45

Proc se to zareni zobrazuje jako cerny kruh a kolem akreditacni zareni. Jestli je cerna dira koule pak zari na vsech stranach a tedy i na te ktera je k nam. Mela by tedy byt jako zariva koule.

Odpovědět


Re: Zareni cerne diry

Bohumil S.,2020-07-14 05:54:10

Myslím, že to tak fyzikům vycházelo na základě modelů a nakonec byl tento "vzhled" potvrzen před necelým rokem i pomocí teleskopů.
Neuměl jsem najít příslušný článek na oslovi, tak přikládám aspoň tento:
https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2019/cislo-9/prvni-obraz-horizontu-cerne-diry.html

Odpovědět


Re: Zareni cerne diry

Radoslav Porizek,2020-07-14 08:46:45

Akrecni disk nie je koule, je to disk urceny rotaciou hmoty okolo ciernej diery.
Dalsia vec je, ze svetlo sa blizko nad horizontom udalosti velmi silne lame, nevidime skutocny obraz. Az by nejaky trpaslik zasvietil na horizonte udalosti silnu baterku, neuvideli by sme jeden svetelny bod, ale vela (teoreticky az nekonecne vela) bodov.

Na tomto videu je to vysvetlene, daju sa tam zapnut slovenske titulky:
https://youtu.be/zUyH3XhpLTo

Ja som na zaciatku rozmyslal rovanko, ked som prvy krat videl vybrazenie ciernej diery vo filme Interstelar, tak som si pomyslel, ake fyzikalne nezmysli ukazuju - a oni to mali spravne. ;)

Odpovědět


Re: Re: Zareni cerne diry

Vít Výmola,2020-07-14 09:23:30

Interstelar je super hardcore sci-fi, jaké už se moc nedělají. A spoustu fyziky v něm mají správně. Jak by taky ne, na filmu spolupracoval slavný teoretický fyzik Kip Thorne. :)

Odpovědět

Bohumil S.,2020-07-13 15:53:39

"Rozhodli jsme se letět na Měsíc. Chceme v tomto desetiletí letět na Měsíc a dokázat ještě víc. Ne proto, že je to snadné, ale proto, že je to obtížné." J.F. Kennedy

Jsou to Američani, takže černou díru hledají ne proto, že by to bylo snadné, ale protože je to obtížné.

Navíc případný objev primordiální ČD je pro vědce mnohem lákavější, dalo by to nový vhled do různých fyzikálních teorií. Narozdíl od objevu deváté planety. Takže chápu jejich motivaci. Ale pravděpodobnost, že by díru našli, považuji za téměř nulovou. Spíš to bude díra do rozpočtu.

Odpovědět


Re:

Bohumil S.,2020-07-13 15:55:41

Toto mělo patřit do vlákna dole. Prosím cenzora o smazání. Díky.

Odpovědět


Re: Re:

Václav Dvořák,2020-07-13 23:23:13

To si snad pletete s mainstreamovými online periodiky (nebudu raději jmenovat), tady doufám (zatím) žádný cenzor není. I když teda politická situace hlavně v okolních zemích i jinde se vyvíjí tím směrem, že svého oficiální cenzora bude mít brzy nejspíš i každý domovní vchod...

Odpovědět


Re: Re: Re:

Karel Rabl,2020-07-28 22:25:02

Mě dali zaracha taky a to jsem popsal před mnoha lety právě to co tady Pan Mihulka popisuje ve článku nade mnou, protože některému studentovi který to měl na starosti, se ta myšlenka zdála "poněkud odvážná", stejně jako jsem předpověděl jak bude vypadat prstenec černé díry, ještě před tím než uveřejnili foto protože to byla otázka v předchozím článku, můžete se podívat do archívu.(pseudonym karel.r3). Obyčejný pasák koz(pracoval jsem v zemědělství) přece nebude do toho "vědcům" kecat, ale zdá se že je všechno v pořádku, ale někteří "odvážní" lidé mi tady chybí snad jsou jen zaneprázdněni a nemají zaracha jako já než se vše vyjasnilo.

Odpovědět

Martin Zeithaml,2020-07-13 12:05:55

Není snad velikost ČD daná množstvím hmoty která se dokáže gravitačně zhroutit a za 15 miliard let se nestihla ani odpařit. Zdá se mi to jako nesmysl, jestli tam něco je tak nějaké tmavší těleso.

Odpovědět


Re:

Bohumil S.,2020-07-13 15:55:11

Toto mělo patřit do vlákna dole. Prosím cenzora o smazání. Díky.

Odpovědět


Re: Re:

Bohumil S.,2020-07-13 15:56:27

Ach jo... a toto mělo patřit o příspěvek výše... Pardon :-(

Odpovědět

Peter Somatz,2020-07-13 02:38:03

Horizont udalosti je ako ten grapefruit. Samotna CD (singularita) by mala mat nulovy priemer. Avsak, ak budeme realisti, tak priemer bude zrejme vacsi ako 0, ale mensi rovny ako Planckova dlzka.

Co by ma zaujimalo je, ci je CD mozne roztrhnut. Bezny material, svetlo nema sancu. Ale keby si cez svoje horizonty udalosti preleteli 2 CD rychlostou blizkou c. Pri beznych zrazkach CD detekovanych cez LIGO, sa k sebe priblizuju po spirale. Tieto by museli ist k sebe po priamke.

Odpovědět


Re:

Peter Somatz,2020-07-13 02:38:49

Toto malo byt pre Petra Slachtu

Odpovědět


Re: Re:

Petr Slachta,2020-07-13 10:49:47

Jo, diky diky. To s tou velikosti jsem teda nevedel.
Co ta velikost u ostatnich CD? JE ta samotna teoreticka velikost (nemyslim horizont udalosti) takhle stejne mala? Nebo je uz pak vetsi?
A jak velky muze vubec byt ten akrecni disk u te male CD? Prijde mi, ze to asi bude docela vyzva pro ten teleskop.

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2020-07-13 12:59:14

Tak tomu není. Černá díra je definována právě tím horizontem. Černou dírou nazýváme celý útvar s tímto horizontem, někdy i nejbližší okolí. Přičemž někdě uprostřed MOŽNÁ existuje singularita. Možná proto, že to nemáme jak ověřit a že singularita samotná je spíše selháním našich fyzikálních teorií: Obecná teorie relativity se zhroutí do nekonečně malých rozměrů s nekonečnou hustotou a kvantovou teorii gravitace ani nemáme. Jakékliv nekonečno je podezřelým znakem selhání a bodový rozměr zase odporuje známým kvantovým zákonům, jako je Pauliho vylučovací princip nebo Heisenbergovy relace neurčitosti.

Odpovědět


Re: Re:

Radoslav Porizek,2020-07-13 20:01:29

Myslim, ze z teorie relativity vyplyva, ze blizko singularity je tak spomaleny cas, ze z pohladu vonkajsieho pozorovatela sa kolaps prakticky zastavil, a teda kolaps do uplnej singularity nikdy nenastane.
Ale mozno sa mylim, rad sa necham poucit, co o kolapsu do singularity vychadza z teorie relativity.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Vít Výmola,2020-07-13 21:19:54

Tak především, ten jev, co popisujete, nastává na horizontu událostí, nikoliv blízko singularity. Horizont je právě tou hranicí, kde se tohle děje. Kolaps se z pohledu vnějšího pozorovatele opravdu neustále zpomaluje, až trvá nekonečně dlouho a nikdy nezkolabuje. Takto to ale vypadá jenom při zanedbání kvantových jevů. Ve skutečnosti nám informace z kolapsu zprostředkovávají fotony. Ty samozřejmě neopouští oblast kolapsu stále pomaleji, ale se stále nižší energií. Tedy nejdříve třeba jako viditelné světlo, pak infračervené, radiovlny... a mohlo by to pokračovat k nekonečně malým energiím. To ale nejde, energie je kvantována a nemůže mít nekonečně malou velikost. Zkrátka jednou od horizontu odletí foton s nějakou minimální energií a pak už nic => vzniká černá díra, zcela odstřižená od okolního prostoru.
Ale něco na tom stejně je. Ať už existuje singularita nebo jenom nějaký minimální útvar, do kterého se hvězda zroutí, vždy bude menší než horizont událostí a vždy bude pod ním. A ten horizont také vždy vznikne. Říká se tomu princip kosmické cenzury: Jestli taková divnost jako singularita existuje, vždy bude skrytá za horizontem a nikdy ji neuvidíme. Také se říká, že neexistují "nahé" singularity.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Radoslav Porizek,2020-07-14 17:51:41

Tym pozorovatelom som sa zle vyjadril - princip kosmicej cenzury je mi znamy. Nemyslel som realneho pozorovatela, pretoze samozrejme za horizont udalosti sa neda dovidiet. Myslel som to v zmysle "normalnych" casopriestorovych suradnic, ci by sa zkolabovanie do singularity nemalo trvat velmi dlho a teda sa vlastne este neudialo.

Je mozne, ze otazka je zle polozena a nema zmysel ani teoretizovat nad tym, co sa odohrava za horizontom udalosti, alebo zavadzat "teraz" v objektu blizkom singularity. Ale mozno by sa dalo nejak spekulovat na tym, ci cierna cierna diera uz zkolabovala do singularity (kvantovej dlzky), alebo este len na tom pracuje.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Jan Novák9,2020-07-15 09:08:31

Z oblasti pod horizontem by stále měly unikat gravitony, gravitace se projevuje přes horizont. Mohla by oblast pod horizontem být mapovaná gravitačními vlnami i když se pohybují jen rychlostí světla? Jak gravitační vlna a horizont interagují?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Václav Dvořák,2020-07-24 15:36:24

Velmi dobrá poznámka! Tohle by mně taky zajímalo... Minimálně pokud pod horizontem probíhá nějaký dynamický proces, tak by se to na gravitačních vlnách mělo nějak projevit.

Odpovědět


Re: Re:

Michal Raška,2020-07-14 19:15:17

Černá díra, respektive singularita není nekonečné malá a ani nekonečné hustá. Měla by totiž nekonečnou energii, což nemá. Bude to malé husté a možná dokonce prstencové u rychle rotujících děr.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Vít Výmola,2020-07-15 14:57:34

Jak už jsem psal, černá díra a singularita jsou dvě různé věci. Černá díra opravdu není singularita! Černá díra je (zjednodušeně) útvar definovaný horizontem událostí a ten nemá nulové rozměry. Singularita možná existuje někde uvnitř černé díry a opravdu má nejméně jeden rozměr nulový. Máte naprostou pravdu, že by měla nekonečnou energii (nebo spíš nekonečnou energetickou hustotu), ale to je právě jedno z těch nekonečen, kvůli kterému se chceme singularitám v našich fyzikálních teoriích vyhnout.

Odpovědět

Jak?

Bohumil S.,2020-07-12 23:50:34

Jakým způsobem by se uvažovaná "planetární" černá díra z počátku vesmíru zachytila a ustálila na oběžné dráze kolem Slunce? Pokud by byla díra přítomna už v době formování zárodečné mlhoviny, ze které vznikla naše sluneční soustava, čekal bych spíše, že by díra celou mlhovinu vcucla do sebe. A pokud díra přilétla odkudsi až po zformování sluneční soustavy, jak by se zachytila na oběžné dráze, aniž by byla katapultována zase pryč?

Odpovědět


Re: Jak?

Radoslav Porizek,2020-07-13 19:53:49

Zachytenie telesa sSlnecnou sustavou je vynimocne, ale nie nemozne. Otazne by asi aj bolo, jak to, ze sa tak mala cierna diera doteraz nevyparila cez Hawkingovo ziarenie.

Clanok podla mna hovori hlavne o metode, ako by sa dali taketo utvary v Slnecnej sustave detekovat.
Ak sa da spravit meranie, ktore by potvrdilo alebo vyvratilo jej existenciu, tak ho treba spravit bez ohladu na to, ci nejaka teoria predpoklada jej vyskyt, alebo nie.

Pozorovanie je nadradene formulovaniu hypotezy alebo teorie.

Odpovědět


Re: Re: Jak?

Bohumil S.,2020-07-14 06:17:54

Tak jsem to našel ve starším článku:
https://www.osel.cz/10792-nestvura-na-dvorku-mohla-by-kolem-slunce-obihat-cerna-dira_1.html

Podle hypotézy se díra zachytila ve sluneční soustavě až po jejím vzniku. A hmotnost by měla být řádově několik Zemí

Na následující stránce lze rychle spočítat, jaký by díra měla rozměr i jak dlouho by se vypařovala. Podle všeho by neměl být problém, aby se nevypařila od dob mladého vesmíru.
https://www.vttoth.com/CMS/physics-notes/311-hawking-radiation-calculator

Odpovědět


Re: Re: Re: Jak?

Karel Ralský,2020-07-29 10:23:27

To by musela být bez krmení aby se zcela vypařila ale vzhledem k tomu že v Oortově oblaku i Kuiperově pásu bylo hmoty dost(povšimněte si dvou dír na okrajích možná jsou i 2 díry obíhajících se navzájem) mohla zůstat "relativně velká" i přes Hawkinovo vypařování.

Odpovědět

Planetární velikost

Petr Slachta,2020-07-12 22:29:27

Myslím, že máte špatně v textu informací o planetární velikosti. Ma být jen planetární hmotnost. Velikost má být naopak velmi malá: jako grapfruit.
Nicméně, jak velký by měl být horizont událostí?

Odpovědět


Re: Planetární velikost

Peter Somatz,2020-07-13 02:37:10

Horizont udalosti je ako ten grapefruit. Samotna CD (singularita) by mala mat nulovy priemer. Avsak, ak budeme realisti, tak priemer bude zrejme > 0, ale

Odpovědět


Re: Re: Planetární velikost

Mojmir Kosco,2020-07-13 15:32:40

No jednodušší se mi jeví 9 planeta.Nebo i nezazehla hvezda (Nibiru).V pripade CD jedine o velikosti pomeranče...

Odpovědět


Re: Re: Re: Planetární velikost

Bohumil S.,2020-07-13 15:54:16

"Rozhodli jsme se letět na Měsíc. Chceme v tomto desetiletí letět na Měsíc a dokázat ještě víc. Ne proto, že je to snadné, ale proto, že je to obtížné." J.F. Kennedy

Jsou to Američani, takže černou díru hledají ne proto, že by to bylo snadné, ale protože je to obtížné.

Navíc případný objev primordiální ČD je pro vědce mnohem lákavější, dalo by to nový vhled do různých fyzikálních teorií. Narozdíl od objevu deváté planety. Takže chápu jejich motivaci. Ale pravděpodobnost, že by díru našli, považuji za téměř nulovou. Spíš to bude díra do rozpočtu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Planetární velikost

Radoslav Porizek,2020-07-14 08:55:37

Myslim, ze clanok nebol ani tak o tom ci planeta alebo CD, ako skor o tom, ze vymysleli technologiu, ako by sa dali pripadne cierne diery v nasej Slnecnej sustave detekovat.

A kedze to vyzera, za v nasej sustave je este nieco, co sme zatial nespozorovali, tak to len marketingovo predali, ze by svojou technologiou mohli zistit, ci to nahodou nebude ta CD.

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