Černé díry se zřejmě rodí bez velkého povyku

Černé díry patří k nejhmotnějším a zároveň nejtajuplnějším objektům ve známém vesmíru. Ačkoliv od jejich objevu už uplynula pěkná řádka let, jejich zrod je stále zastřen tajemstvím.

Mezi astronomy nechvalně známá černá díra Cygnus X-1 v souhvězdí labutě se stala předmětem nového výzkumu vývoje černých děr.

Nový výzkum se zaměřil na zpřesnění známých informací o černé díře. Z pohledu fyziky o černé díře můžeme zjistit pouze tři informace – její hmotnost, rychlost rotace a případný náboj (jehož existence je zatím pouze teoretická). Pro pozemského pozorovatele můžeme přidat ještě vzdálenost. Pokud známe tyto veličiny, můžeme se pokusit rekonstruovat vznik takového objektu.

Sázka o existenci černých děr

Cygnus-X je první potvrzenou černou dírou. Byla také předmětem sázky mezi astronomy Kipem Thornem (Caltech) a Stephenem Hawkingem (Cambridge). Sázka vznikla v roce 1975, kdy existence černých děr nebyla zdaleka tak jistá jako dnes. Pokud by totiž černé díry neexistovaly, tehdejší práce Stephen Hawking by vyšla vniveč. Hawking se vsázel proti existenci černé díry, Thorne pro. Hawking sázku ke své úlevě prohrál a zaplatil Thorneovi čtyři roky předplatného časopisu Penthouse (v opačném případě by Hawking vyhrál čtyři roky předplatného časopisu Private Eye).

Výsledkem nového pozorování je velmi přesné určení těchto veličin. Astronomové zjistili, že tato černá díra rotuje maximální možnou rychlostí 800 otáček za vteřinu při hmotnosti 14.8 slunečních hmotností. V tomto ohledu je to rekordmanka, neboť žádná jiná známá černá díra nerotuje tak rychle. Studiem hvězdy, která žije v symbióze s touto černou dírou se astronomům se podařilo určit i stáří tohoto objektu, “pouhých” 6 miliónů let.

Vlevo je ilustrační obrázek systému Cygnus X-1, pravý panel je snímek objektu ve viditelné části spektra z digitální prohlídky oblohy DSS. FOTO: NASA

Co si pamatuje černá díra

Za tak krátkou dobu není z fyzikálního pohledu možné, aby se černá díra “roztočila” na takovou rychlost, stejně tak není možné, aby za takovou dobu pohltila znatelnou část sousední hvězdy. Tento fakt nám prozrazuje, že Cygnus-X se už takto hmotná a tak rychle rotující musela zrodit. Takové pozorování by naznačilo, že černá díra si ve skutečnosti pamatuje něco ve své historie, což by výrazně oblivnilo dnes všeobecně přijímaný informační paradox, který předpokládá právě černé díry “bez paměti.”

Samotný mechanismus zrodu takové černé díry je však ještě pořád zahalen rouškou tajemství. Součástí nových studií bylo i určení rychlosti pohybu Cygnus-X v naší galaxii. Pokud by se černá díra pohybovala rychle, znamenalo by to, že byla při vzniku “odkopnuta” jako produkt výbuchu supernovy. Rychlost pohybu zkoumaného objektu je ale velmi malá, což naznačuje, že černá díra vznikla tmavým kolapsem původního objektu. Navzdory našemu chápání se černé díry mohou rodit i bez velkých výbuchů supernov, potichu a bez našeho povšimnutí.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:

Autor

Autor: Jana Poledniková

Přejdi na profil

Jana Poledniková (*1987)

Vystudovala obecnou fyziku a astrofyziku na Masarykově universitě v Brně. Doktorské studium tráví na Instituto de Astrofysica de Canarias na Tenerife, kde se snaží proniknout do tajů vzdálených supermasivních černých děr. Povětšinu času se považuje za jednoho z nejšťastnějších lidí na světě, neboť její práce je zároveň největším koníčkem a splněným děským snem.
Krom...