ČERNÁ DÍRA

Nenechte se zmást názvem: černá díra je cokoli jiného než prázdný prostor. Spíše se jedná o velké množství hmoty na velmi malém prostoru - představte si hvězdu desetkrát hmotnější než Slunce, která je vtěsnána do koule o průměru přibližně New Yorku. Výsledkem je tak silné gravitační pole, že z něj nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo. Přístroje NASA v posledních letech vykreslily nový obraz těchto zvláštních objektů, které jsou pro mnohé nejzajímavějšími objekty ve vesmíru.

Představa objektu ve vesmíru, který je tak hmotný a hustý, že z něj nemůže uniknout světlo, je stará už několik století. Nejznámější je, že černé díry byly předpovězeny Einsteinovou obecnou teorií relativity, která ukázala, že když masivní hvězda zanikne, zanechá po sobě malé, husté zbytkové jádro. Pokud je hmotnost jádra větší než přibližně trojnásobek hmotnosti Slunce, ukázaly rovnice, gravitační síla převáží všechny ostatní síly a vznikne černá díra.

Z vědecké kuchyně

Vědci nemohou přímo pozorovat černé díry pomocí teleskopů, které detekují rentgenové záření, světlo nebo jiné formy elektromagnetického záření. Přítomnost černých děr však můžeme odvodit a studovat je pomocí detekce jejich vlivu na jinou hmotu v okolí. Pokud například černá díra prochází oblakem mezihvězdné hmoty, vtahuje hmotu dovnitř v procesu známém jako akrece. Podobný proces může nastat, pokud normální hvězda projde v blízkosti černé díry. V takovém případě může černá díra hvězdu roztrhat na kusy, protože ji přitahuje k sobě. Jak se přitahovaná hmota zrychluje a zahřívá, vyzařuje rentgenové záření, které se šíří do vesmíru. Nedávné objevy přinášejí lákavé důkazy o tom, že černé díry mají dramatický vliv na své okolí - vysílají silné záblesky gama záření, pohlcují blízké hvězdy a v některých oblastech podněcují růst nových hvězd, zatímco v jiných ho brzdí.

Konec jedné hvězdy je začátkem černé díry

Většina černých děr vzniká ze zbytků velké hvězdy, která zanikla při výbuchu supernovy. (Z menších hvězd se stávají husté neutronové hvězdy, které nejsou dostatečně hmotné na to, aby zachytily světlo.) Pokud je celková hmotnost hvězdy dostatečně velká (asi trojnásobek hmotnosti Slunce), lze teoreticky dokázat, že žádná síla nedokáže hvězdě zabránit, aby se vlivem gravitace nezhroutila. Při hroucení hvězdy však dochází ke zvláštní věci. Jak se povrch hvězdy blíží k pomyslné ploše zvané "horizont událostí", čas na hvězdě se zpomaluje ve srovnání s časem, který mají pozorovatelé ve velké vzdálenosti. Když povrch dosáhne horizontu událostí, čas se zastaví a hvězda se již nemůže hroutit - je to zamrzlý hroutící se objekt. Ještě větší černé díry mohou vzniknout při srážkách hvězd. Krátce po svém vypuštění v prosinci 2004 pozoroval teleskop NASA Swift silné, prchavé záblesky světla známé jako záblesky gama záření. Chandra a Hubbleův vesmírný teleskop NASA později shromáždily data z "doznívání" události a společná pozorování vedla astronomy k závěru, že silné exploze mohou vzniknout při srážce černé díry a neutronové hvězdy, při níž vznikne další černá díra.

Děti a obři

Ačkoli základní proces vzniku černých děr je znám, jednou z věčných záhad vědy o černých dírách je, že se zdá, že existují ve dvou radikálně odlišných měřítkách velikosti. Na jednom konci jsou nesčetné černé díry, které jsou pozůstatkem masivních hvězd. Tyto černé díry "hvězdné hmotnosti", které jsou rozesety po celém vesmíru, jsou obvykle 10 až 24krát hmotnější než Slunce. Astronomové si jich všimnou, když se k nim jiná hvězda přiblíží natolik, že část okolní hmoty je zachycena gravitací černé díry, která přitom vyzařuje rentgenové záření. Většinu hvězdných černých děr je však velmi obtížné odhalit. Podle počtu hvězd, které jsou dostatečně velké na to, aby takové černé díry vytvořily, však vědci odhadují, že jen v Mléčné dráze je takových černých děr deset milionů až miliarda.

Na druhém konci velikostního spektra se nacházejí obři známí jako "supermasivní" černé díry, které jsou milionkrát, ne-li miliardkrát hmotnější než Slunce. Astronomové se domnívají, že supermasivní černé díry leží v centru prakticky všech velkých galaxií, dokonce i naší Mléčné dráhy. Astronomové je mohou odhalit sledováním jejich vlivu na blízké hvězdy a plyn.

[ ZDROJ ] NASA