Co přesně jsou černé díry a co se děje v jejich nitru?

My opravdu nevíme, co se děje uvnitř černé díry, ale existují některé fascinující teorie, které obklopují tuto velkou záhadu. Zde je přehled osmi bodů dosavadního pochopení existence černých děr.

1. Bod, z něhož není návratu

Jakmile se s ní objekt zkříží, nejsme si úplně jistí, co se děje, ale nezdá se, že se někdy vrátí, alespoň ne v rozpoznatelné formě.

2. Trhání objektů na kusy

Podle teorie relativity od Alberta Einsteina by objekt, který prochází horizontem událostí, neměl zažít okamžitou změnu. Obrovský tlak gravitace, jak objekt postupuje hlouběji dovnitř otvoru, se postupně zvyšuje. Nakonec bude gravitace objekt namáhat tak, že se postupně rozpadne na velmi malé kousky

3. Neobyčejně matoucí singularity

Einstein také předpokládal, že v centru časoprostoru černé díry jsou takzvané singularity^[1]. Singularity jsou velmi malé, velmi husté a velmi tajemné. Vědci o nich vědí pouze to, že existují, a že singularita může být průvodcem vzniku lidstva známého vesmíru.

4. Hawking mluví o únicích z černých děr

V roce 1974 slavný britský fyzik Stephen Hawking představil populární teorii, že z černých děr uniká radiace. Tento únik způsobuje, že se černé díry pomalu zmenšují, a nakonec se vypaří.

5. Kvantová mechanika v rozporu s Einsteinem

Když jsou spletené částice odděleny a některé opustí černou díru, podle kvantové fyziky vzniká obrovské množství energie. Tato energie vytváří bránu firewall (hořící stěnu) na horizontu událostí, která spaluje cokoliv, co do ní vstoupí. To je v rozporu s Einsteinem dobře zavedenou teorií, podle které, jak bylo uvedeno výše, předmět není spalován, ale spíše roztrhán gravitací.



6. Červí díry
Tento rozpor se nachází v samém srdci tajemství černých děr. „Není to tak, že by tam byla chyba, ale je zde předpoklad věřit, že v kvantové mechanice a gravitaci je něco špatně, a snažíme se zjistit, co to je,“ řekl fyzik z Indiana University Nikodem Poplawski PBS. „Je to nejasnost, ale doufáme, že nás posune vpřed.“

Poplawski tvrdí, že v centru černé díry by mohla být červí díra do jiného vesmíru. Látka a síla, která vytvořila náš vesmír pomocí velkého třesku, může podle něho takovou červí dírou projít.

7. Hawking říká „nejsou tam žádné černé díry"

Začátkem tohoto roku Hawking přišel s tvrzením, že neexistuje firewall a že hmota a energie jsou zavěšeny na druhé straně horizontu událostí. Hmota a energie se znovu vynoří z díry, ale proces je nepředvídatelný. Může objekt posunout, změnit a v podstatě nikdy už nemůže být znovu sestaven ve své původní podobě.

Hawking napsal článek s názvem Informace o zachování a předpovědi počasí pro černé díry, ve kterém uvádí: „Nejsou žádné černé díry ve smyslu režimů, ze kterých by světlo nemohlo uniknout. ... Existují však zřejmé horizonty, které přetrvávají po určité časové období.“

Později publikoval v tisku pokrčování teorie: „Chaotické zhroucení objektů bude vyzařovat deterministicky a chaoticky. Bude to jako předpovídání počasí na Zemi. Je to unitární, ale chaotické, takže máte efektivní informační ztrátu. Nikdo nemůže předpovědět počasí více než několik dní předem.“

Hawkingova nová teorie bude ještě podrobena vzájemnému přezkoumání a další fyzici upozorňují, že nemusí být nutně průlomem v chápání černé díry.

8. Astronomové možná brzy uvidí více

Plynový mrak se přibližuje k supermasivní černé díře v centru naší Mléčné dráhy a astronomové se nemůžou dočkat, až uvidí, co se bude dál dít. Černá díra nebyla nikdy pozorována v akci z takové blízkosti. Je velmi obtížné říci, co černé díry dělají, když jsou pozorovány ve vzdálených oblastech vesmíru. Blížící se pozorování by mohlo poskytnout průlom v chápání černé díry.


* Umělecké ztvárnění černé díry ze Shutterstock

---

[1] V kosmologii označuje počáteční singularita počátek našeho vesmíru při velkém třesku, kdy nelze aplikovat běžné fyzikální zákony.

Přeložil: Martin Kirschner


Čtěte také:

Byl vesmír zrozen v černé díře? Co se stalo před velkým třeskem?

Výzkum: Vědci nyní poznávají, jak černá díra pohlcuje hvězdy (video)

Kolosální díry ve vesmíru by mohly být odkazem na vesmír mimo nás