Kolik je ve vesmíru černých děr hvězdné velikosti?  
Spočítat černé díry není vůbec jednoduché. Nejsou vidět. Astrofyzici mají ale obvykle i jiné možnosti. Italský tým na základě modelů i pozorovaných dat odhaduje, že v pozorovatelném vesmíru máme asi 40 trilionů černých děr hvězdného původu. Měly by obsahovat zhruba 1 procento běžné hmoty vesmíru.
Kolik je černých děr? Kredit: Alain r / Wikimedia Commons.
Kolik je černých děr? Kredit: Alain r / Wikimedia Commons.

Jak jistě každý ví, černé díry jsou černé a za normálních okolností byste ji neviděli, ani kdybyste ji měli před nosem. Přesto astrofyziky velice zajímá, kolik černých děr ve vesmíru vlastně je. Odpověď na tuhle otázku vlastně představuje demografii černých děr, které vznikly zhroucením masivních hvězd. Z toho vyplývá jejich maximální hmotnost, která činí maximálně pár set Sluncí.

 

Logo. Kredit: SISSA.
Logo. Kredit: SISSA.

Do „sčítání“ takových černých děr se pustil Alex Scilla z italského institutu SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) a jeho kolegové. Z jejich výpočtů vyplynulo, že v pozorovatelném vesmíru, což je koule o průměru cca 90 miliard světelných let, se nachází asi 40 miliard miliard, tj. 40 trilionů (deset na osmnáctou) černých děr hvězdné velikosti. Rovněž z nich plyne, že tyto černé díry obsahují asi 1 procento veškeré baryonové, tedy běžné, netemné hmoty ve vesmíru.

 

Badatelé zkombinovali pokročilé modely evoluce hvězd a dvojhvězd SEVN s relevantními fyzikálními vlastnostmi galaxií, včetně rychlosti tvorby hvězd, množství hmoty hvězd a metalicity mezihvězdného prostředí.

 

Největšé hvězdné černé díry vznikají ve hvězdokupách. Kredit: NASA, ESA / Wikimedia Commons.
Největšé hvězdné černé díry vznikají ve hvězdokupách. Kredit: NASA, ESA / Wikimedia Commons.

Z těchto ingrediencí odvodili počet černých děr a rozložení jejich hmoty během celé historie vesmíru.

 

 

Scilla s kolegy zkoumali i různé trajektorie evoluce černých děr o různých hmotnostech, jako je vznik z osamělých hvězd, vznik ve dvojhvězdných systémech nebo vznik ve hvězdokupách. Dospěli k tomu, že největší černé díry hvězdného původu typicky vznikají při událostech ve hvězdokupách.

 

Vědci jsou přesvědčeni, že právě takové události mohou vysvětlit existenci černých děr nečekaných velikostí, jejichž srážky detekovaly gravitační observatoře a s nimiž si moc nevíme rady.

 

Literatura

SISSA 18. 1. 2022.

Astrophysical Journal 924: 56.

Datum: 20.01.2022
Tisk článku

Související články:

Vznik zatím nejtěžší černé díry pozorovaný pomocí gravitačních vln     Autor: Vladimír Wagner (03.09.2020)
Cygnus X-1 překvapila. Je hmotnější a vzdálenější než jsme mysleli     Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2021)
Černá díra Jednorožec je nejbližší Zemi a také jednou z nejmenších     Autor: Stanislav Mihulka (22.04.2021)



Diskuze:

p. Wagner

Vladimír Bzdušek,2022-01-22 10:52:13

v poslednej prednáške o pokrokoch vo fyzike-kozmológii na začiatku veľmi dôkladne zdôraznil, že na jednej strane existuje reálny (fyzikálny) svet, a na druhej strane existuje jeho fyzikálno-matematický popis. A znova zdôrazňuje, aby sa navzájom nezamieňali. Teda: inflácia je jedno alebo druhé? Ešte inak: existuje iný dôvod na akceptáciu inflácie, ako tomu uveriť?

Odpovědět

Už jednou jsem položil otázku,

Karel Ralský,2022-01-21 13:07:24

zřejmě vzdělanému člověku.
Kdybych vzal kosmologickou konstantu a aplikoval bych ji na vzdálenost okraje viditelného vesmíru jaká by byla rychlost hmoty, dostalo se mi odpovědi kterou jsem čekal, dosáhla by "baryonová" hmota rychlosti světla.
Pro nás je to čistá energie stejně tak jako jsme my čistá energie pro okraj.Pro vnějšího pozorovatele bychom byli energií oba.
Psal jsem to již před mnoha lety, že se jako energie pohybujeme téměř rychlostí světla, pro kterou se čas téměř zastavil a co se stane podle Einsteina s energií uvnitř této substance zkrátí se a podle mého laického názoru se i díky gravitaci(časových rozdílů mezi skupinami a podskupinami("černé díry") energií v prostoru omezenou touto rychlostí) kondenzuje ve hmotu(baryonovou i nebaryonovou) neboli viditelný i zatím skrytý vesmír.

Odpovědět

Asi jsem nedával pozor

Aleš Mikulenčák,2022-01-21 10:02:06

Může někdo laikovi vysvětlit, jakým způsobem vznikla koule pozorovatelného vesmíru o průměru 90 miliard let? Podle současné teorie vzniku vesmíru z jednoho bodu před 13,8 miliardami mi to prostě nechce vycházet.

Odpovědět


Re: Asi jsem nedával pozor

David Pešek,2022-01-21 10:15:10

občas se při přejímání článku z angličtiny pletou miliardy s bilionama a víše, ale zde bych to jako laik viděl že vesmír a lidská hloupost jsou nekonečné, v případě vesmíru nám mohou něco tajit a pozorovací technika ve skutečnosti pokročila natolik že vidíme několikrát dokola, nedá se odhadnout kolikrát, protože zatím neznáme čas po který se vesmír zase smrští na velikost u současného modelu označovanou jako inflace, a od této velikosti začne opět expandovat

Odpovědět


Re: Asi jsem nedával pozor

Josef Pazdera,2022-01-21 10:45:30

Vesmír je starý 14 miliard let, takže jednoduchá logika nám napovídá, že nemůžeme vidět dále než do vzdálenosti 14 miliard světelných let. Jenže ono to tak úplně není. Vesmír se rozpíná. Proto nejvzdálenější viditelné části vesmíru jsou mnohem dál. Z měření fotonů na mikrovlnném pozadí vyplývá, že urazily 45 miliard světelných let, takže viditelný vesmír má napříč kolem 90 miliard světelných let.  

Odpovědět


Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Karel Ralský,2022-01-21 12:40:59

Jsem laik tak bych potřeboval vysvětlit jak může foton který k nám nedorazil před 14 miliardami let, předběhnout foton vzdálený 45miliard let? A i kdyby se vesmír "rozpínal" několikrát více než je rychlost světla tak bychom jej neměli(vzhledem k "omezené rychlosti světla) ani zaregistrovat natož měřit záření fotonu byť teplého 2-3Kelviny.

Odpovědět


Re: Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Josef Pazdera,2022-01-21 13:43:17

Něco k tomu najdete zde: Pozorovatelný vesmír. https://cs.wikipedia.org/wiki/Pozorovateln%C3%BD_vesm%C3%ADr
Případně na Aldebaranu Třeba zde: https://www.aldebaran.cz/bulletin/2004_40_par.php

Odpovědět


Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Richard Kocman,2022-01-21 15:41:23

Tady je to krásně vysvětleno v 5 minutách. V češtině a pro laiky. https://www.youtube.com/watch?v=Q0Yt4AooQ6M&t=127s

Odpovědět


Re: Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Jaromir Vrana,2022-01-21 19:50:39

Odpoved na dotaz jsem tam nenasel.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Robert Vanek,2022-01-21 21:37:23

Zkuste znovu.

Odpovědět


Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Aleš Mikulenčák,2022-01-22 06:20:03

Pokud chci svým laickým pohledem pobrat tuto teorii,vychází mi že singularita velké třesku nebyla velikosti bodu a viditelný vesmír je veškerý vesmír.Nicméně je jasné,že tohle všechno jsou jen teorie...

Odpovědět


Re: Re: Re: Asi jsem nedával pozor

Aleš Mikulenčák,2022-01-22 06:50:04

Tady je ta "obezlička":"Nadsvětelnou rychlostí se mohou pohybovat 2 stacionární objekty v rozpínajícím se vesmíru. V tomto případě se totiž nejedná o pohyb hmoty v prostoru (přesněji vůči prostoru), ale s rozpínajícím se prostorem. Takovéto nadsvětelné rozpínání je základem teorií vesmírné inflace, používaných ke zdůvodnění pozorovaných vlastností vesmíru."

Odpovědět


Re: Asi jsem nedával pozor

Igor Němeček,2022-01-22 18:09:58

Nevím jestli jsem ten pravý, ale třeba laik laikovi trochu pomůže. Objekty, které jsou dnes od nás 45 milard let "daleko" byly před těmi 13,8 miliardami za humny a tedy ten foton, který se zrovna vydal na cestu k nám, to měl blíž. Asi ho ta inflace přibrzdila, ale dorazit musel. No a je nějaká hranice, kdy už ten foton nedorazí nikdy. Ta rozpínavost je jak guma, objekty někde daleko od nás se od nás vzdalují 3x rychleji jak světlo a ty logicky nikdy neuvidíme, ale její vliv na vzdálenost Slunce a Země je zanedbatelný. Já jednotku světelného roku chápu tak, že čím dál objekt je, tím méně je to vzdálenost a tím více znamená čas. A že ten vesmír v té skutečné vzdálenosti 45 miliard světelných let už vypadá naprosoto jinak, je jisté.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








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