Černá díra

Černé díry jsou body ve vesmíru, které jsou tak husté, že vytvářejí hluboké gravitační propadliště. Za určitou oblastí se ani světlo nevyhne silnému gravitačnímu působení černé díry. A cokoli, co se odváží přiblížit příliš blízko ať už je to hvězda, planeta nebo vesmírná loď, bude nataženo a stlačeno jako tmel v teoretickém procesu, který se příznačně nazývá špagetování.

Vznik černé díry

Nejznámějším způsobem vzniku černé díry je hvězdná smrt. Když hvězdy dosáhnou konce svého života, většina z nich se nafoukne, ztratí hmotnost a poté vychladne a vytvoří bílé trpaslíky.

Největší z těchto ohnivých těles, která jsou nejméně 10 až 20krát hmotnější než naše Slunce, jsou však předurčena k tomu, aby se stala buď superhustými neutronovými hvězdami, nebo takzvanými černými dírami s hvězdnou hmotností.

Ve své závěrečné fázi obrovské hvězdy s třeskem vyhasínají v mohutných explozích známých jako supernovy. Takový výbuch vymrští hvězdnou hmotu do vesmíru, ale zanechá po sobě hvězdné jádro.

Dokud byla hvězda naživu, jaderná fúze vytvářela neustálý tlak směrem ven, který vyvažoval vnitřní gravitační sílu vlastní hmoty hvězdy. Ve zbytcích hvězdy po supernově však již neexistují síly, které by této gravitaci odporovaly, a tak se hvězdné jádro začne hroutit samo do sebe.

Pokud se jeho hmota zhroutí do nekonečně malého bodu, vznikne černá díra. Díky tomu, že se veškerá hmota, mnohonásobně převyšující hmotnost našeho Slunce, vejde do tak malého bodu, je černá díra silně gravitačně přitažlivá. V naší galaxii Mléčné dráhy se mohou skrývat tisíce takových černých děr s hvězdnou hmotností.

Jedna černá díra není jako ostatní

Supermasivní černé díry, předpovězené Einsteinovou obecnou teorií relativity, mohou mít hmotnost rovnající se miliardám Sluncí. Tato vesmírná monstra se pravděpodobně skrývají v centrech většiny galaxií.

Mléčná dráha hostí ve svém středu vlastní supermasivní černou díru známou jako Sagittarius A, která je více než čtyřmilionkrát hmotnější než naše Slunce.

Nejmenší členové rodiny černých děr jsou zatím teoretičtí. Astronomové také předpokládají, že ve vesmíru existuje třída objektů nazývaných černé díry střední hmotnosti, i když důkazy o jejich existenci jsou zatím sporné.

Bez ohledu na počáteční velikost mohou černé díry v průběhu svého života růst a nasávat plyn a prach z objektů, které se přiblíží příliš blízko. Cokoli, co projde horizontem událostí, tedy bodem, v němž se únik stává nemožným, je teoreticky určeno ke špagetifikaci díky prudkému nárůstu síly gravitace při pádu do černé díry.

Černé díry však nejsou tak docela "kosmické vysavače", jak je často líčí populární média. Objekty se musí k jedné z nich přiblížit poměrně blízko, aby o toto gravitační přetahování přišly. Kdyby například naše Slunce náhle nahradila černá díra podobné hmotnosti, naše planetární rodina by nadále obíhala neporušená.

Hledání černých děr

Černé díry nevyzařují ani neodrážejí světlo, takže jsou pro pozorovatele vlastně neviditelné. Vědci je detekují a studují především na základě toho, jak působí na své okolí:

Jak působí černé díry na svoje okolí?

• Černé díry mohou být obklopeny prstenci plynu a prachu, tzv. akrečními disky, které vyzařují světlo mnoha vlnových délek, včetně rentgenového záření.
• Intenzivní gravitace supermasivní černé díry může způsobit, že hvězdy kolem ní obíhají zvláštním způsobem. Astronomové sledovali dráhy několika hvězd poblíž středu Mléčné dráhy, aby dokázali, že se v ní nachází supermasivní černá díra, a za tento objev získali v roce 2020 Nobelovu cenu.
• Když velmi hmotné objekty zrychlují ve vesmíru, vytvářejí vlnění ve struktuře časoprostoru nazývané gravitační vlny. Některé z nich mohou vědci detekovat pomocí vlivu vlnění na detektory.
• Masivní objekty, jako jsou černé díry, mohou ohýbat a zkreslovat světlo ze vzdálenějších objektů. Tento efekt, nazývaný gravitační čočkování, lze využít k nalezení izolovaných černých děr, které jsou jinak neviditelné.

Přejeme Vám příjemný den.

Máme pro Vás odměnu:

Pokladnice šperků