Neutronové hvězdy mohou být zevnitř vyžírány malými černými dírami  
Je až k neuvěření, že se astrofyzici věnují parazitologii. Ale proč ne, ve vesmíru je možné úplně všechno. Podle nové studie amerických astrofyziků by temnou hmotu mohla přinejmenším z části tvořit populace malých endoparazitických černých děr, které pozvolna vyžírají zevnitř neutronové hvězdy.
Skrývá se temná hmota uvnitř neutronových hvězd? Kredit: NASA.
Skrývá se temná hmota uvnitř neutronových hvězd? Kredit: NASA.

Jedním z možných kandidátů na stále záhadnou temnou hmotu jsou primordiální černé díry. Ty by mohly existovat od úsvitu vesmíru a v dostatečném množství by mohly vytvářet efekt temné hmoty. Vědci je usilovně hledají, zatím ale marně. Vlastně nepatří ke kandidátům, kteří teď mají nejlepší kurz sázek. Černé díry ale nemusejí být jen primordiální. Jsou každopádně stále relativně slibné, především proto, že je extrémně těžké je objevit, pokud se zrovna nekrmí hmotou.

 

Stuart L. Shapiro. Kredit: University of Illinois.
Stuart L. Shapiro.
Kredit: University of Illinois.

Stuart Shapiro z americké University of Illinois at Urbana-Champaign a jeho kolegové přišli s nápadem, že by s temnou hmotou mohla souviset populace černých děr, které se mohou ukrývat uvnitř neutronových hvězd. A vyžírat je zevnitř, jako astrofyzikální paraziti. Pro endoparazitické černé díry existují dva scénáře. Podle jednoho z nich jde o primordiální černé díry, které pronikly do nitra neutronové hvězdy a už tam zůstaly. Druhý scénář počítá s tím, že by za určitých podmínek mohla do podoby malých černých děr kolabovat hmota uvnitř neutronových hvězd. Autoři mluví o „částicích temné hmoty“, které by mohly proniknout do neutronové hvězdy a tam zkolabovat do černé díry.

 

Pro primordiální černé díry to nevypadá příliš dobře. Kredit: NASA/ESA and G. Bacon (STScI).
Pro primordiální černé díry to nevypadá příliš dobře. Kredit: NASA/ESA and G. Bacon (STScI).

 

Černá díra by měla nakonec neutrinovou hvězdu pozřít. Zatím není jasné, zda takové systémy s endoparazitickými černými dírami opravdu existují, Shapiro a spol. ale každopádně spočítali, jak dlouho by jim to mělo trvat (anglicky accretion rate). Pojídání neutronových hvězd modelovali pro černé díry různých velikostí – od hmotností o tři řády nižší než hmotnost neutronové hvězdy až po hmotnosti o devět řádů nižší. Neutronové hvězdy mohou dosahovat hmotnosti cca 2,3 Sluncí, takže šlo o černé díry o hmotnosti v rozsahu trpasličích planet.

 

Pro nerotující neutronovou hvězdu, parazitovanou nerotující černou dírou by požírání hmoty mělo mít kulovitý profil. Podle výpočtů Shapirova týmu by i velmi malé černé díry o hmotnosti kolem 10-21 Slunce měly kompletně vyžrat neutronovou hvězdu, za kratší dobu než uplynula od Velkého třesku. Vzhledem k tomu, že známe populace starých neutronových hvězd, tak to prakticky vylučuje scénář s primordiálními endoparazitickými černými dírami. Celou myšlenku endoparazitických černých děr to ale nepotápí.

 

Literatura

Science Alert 23. 2. 2021.

arXiv:2102.09574.s

Datum: 25.02.2021
Tisk článku

Související články:

Černé díry byly prakticky vyloučeny jako hlavní složka temné hmoty     Autor: Stanislav Mihulka (11.10.2018)
Temnota na druhou: Jsou černé díry z temné energie?     Autor: Stanislav Mihulka (12.09.2019)
Dělají nám temnou hmotu primordiální černé díry zrozené z mnohovesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (29.12.2020)



Diskuze:

Podle mě laika je to správná úvaha,

Karel Ralský,2021-03-01 17:38:21

ale proč troškařit a třeba Higsův boson nenazvat stejně jako je to u neutronové hvězdy s "černou dírou". Tedy aby to pochopili i jiní lidé než jsem já v prostoru existují vícerozměrné struktury a hmota(počínajících Higsem) je ucpe stejně jako umyvadlo v dřezu.

Odpovědět

Martin Zeithaml,2021-02-27 21:05:29

Je mnoho teorií o černých dírách, taky jednu přidám.
Může existovat mez do které se hmota dá stlačit. Větší hvězdy ( 1,35 - 5 sluncí) se na konci života, po explozi supernovy, zhroutí na neutronové. Ty se pokud mají "nadbytečnou" hmotnost dále zhroutí do (teoretické) kvarkové hvězdy, nebo do černé díry. Velké hvězdy vytvoří rovnou černou díru. Ale co je to vlastně ta černá díra? Dejme tomu, že se veškerá hmota hvězdy zhroutí do jedné makročástice, ta bude mít rozměry a určité fyzikální vlastnosti. Jedna z nich je že dál už stlačit nepůjde a s každou další hmotou se bude jen zvětšovat a protože díky gravitaci nemůže nic vyzářit bude narůstat její energie. I tady může být mez kdy obsažená energie překoná gravitaci a zanikne spektakulární explozí. Jaká by ta mez mohla být nemám tušení, každopádně objekt o velikosti galaxie by zcela určitě přestal existovat. Jsou obrovské prázdné prostory ve vesmíru pozůstatky takových explozí, nebo je třeba aby se zhroutila hmota celého vesmíru?

Odpovědět


Re:

Karel Ralský,2021-02-28 01:27:51

Já jako laik si představuji to že žádná stlačená hmota není uprostřed ale v prstenci(těsně před horizontem událostí).A zde energie ve kterou se hmota promění běhá po obvodu(kulové pro nás ploše pro vnitřního pozorovatele 2 rozměrné) prstence, kde dochází ke zrychlení téměř na rychlost světla(čas se pro tuto energii téměř zastaví) ale postupná (informace z venčí) vytváří v novém čase v prstenci z energie "černé díry" opět vícerozměrné struktury, včetně hmoty až hmoty která si uvědomila sama sebe(člověk) a "černých děr".
A podobně je to jak se domnívám s celým našim vesmírem který nemusí být pro vnějšího pozorovatele v jiné prostorové nebo časové dimenzi větší jak kapka vody a trvat jen "okamžik".
Schwardschildův poloměr je u některých černých děr tak velký že dosahuje klidně téměř hranice jako naše sluneční soustava a v jiném časoprostoru se může pro vnitřního pozorovatele jevit jako klidně celý vesmír.

Odpovědět

Anyon

Jaroslav P.,2021-02-27 07:21:11

Mam otázku. Mohl by stavebním kamenem černé díry být anyon?

Odpovědět


Re: Anyon

František Dobrota,2021-02-27 12:16:39

Nejsou dva rozměry příliš?

Odpovědět


Re: Anyon

Pavel Hudecek,2021-02-27 12:39:28

Anyon je kvazičástice, tedy skupina jiných částic, která má dohromady díky nějakým okolnostem nějaké speciální vlastnosti. Kvazičástice se dokonce pohybují tak, že se jen mění to, které částice do ní patří a které ne.

Kvazičástice tudíž můžou dělat zajímavé věci (neměli bychom bez nich např. elektroniku tak jak vypadá), ale nemůžou být stavebním kamenem čehokoli fyzického.

Odpovědět


Re: Re: Anyon

Jaroslav P.,2021-02-27 17:03:17

A je černá díra fyzická?

Odpovědět

Rotácia

Marek Fucila,2021-02-25 19:47:53

Sú vôbec vo vesmíre nerotujúce hviezdy?

Odpovědět


Re: Rotácia

Martin Zeithaml,2021-02-25 20:22:49

Je to docela dost možné, slapové jevy neustále zpomalují rotaci a taky záleží na místě pozorování. Měsíc je ve vázané rotaci k Zemi a tak pozorujeme že nerotuje. Kdyby Slunce, nebo jakákoliv jiná hvězda, mělo vázanou rotaci k jádru galaxie, jedna jeho otáčka by trvala 240 milionů let. Pozorovatel, pokud by nebyl mimo galaxii a neměl dost času, by neměl šanci tuto rotaci pozorovat.
Ty parazitické černé díry mně připadají jako konina.

Odpovědět


Re: Re: Rotácia

Pavel Hudecek,2021-02-25 23:54:48

Je dobré si uvědomit, že slapové jevy vznikají na základě gradientu gravitačního pole. Průměr hvězdy je naprosto zanedbatelný k průměru galaxie, takže na nějaké slapové brždění hvězdy o galaxii jsou i astronomické časy krátké:-)
Navíc, jak už je uvedeno níže, rotace je absolutní.

Obecně vzato je prakticky jisté, že všechno ve vesmíru nějak rotuje, je jen otázkou jaké otáčky hvězdy bychom prohlásili za dejme tomu zanedbatelné a takové hvězdy za nerotující.

Odpovědět


Re: Rotácia

Mojmir Kosco,2021-02-25 21:10:19

Nerotujici vuci cemu?

Odpovědět


Re: Re: Rotácia

Xmichal Hanko,2021-02-25 22:52:52

Rotace přece není relativní. Rotace působí mimo jiné např. měřitelnou a zcela konkrétní odstředivou sílu, ze které je pak rychlost rotace jednoznačně vypočitatelná.

Odpovědět

Jará Šustr,2021-02-25 19:05:25

Měl jsem se líp učit.....:D

Odpovědět

hvezdy by mohly uzivat ivermectin

Am Am,2021-02-25 17:17:05

to je osvedcene antiparazitikum

Odpovědět


Re: hvezdy by mohly uzivat ivermectin

Pavel Hudecek,2021-02-26 00:16:11

A pokud jsou v souhvězdí ryb, tak akvaristé doporučují prazikvaantel:-)

Odpovědět



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