ČERNÁ DÍRA

Nenechte se zmást názvem: černá díra je všechno, jen ne prázdný prostor. Spíše jde o velké množství hmoty nacpané do velmi malé oblasti – představte si hvězdu desetkrát hmotnější než Slunce vmáčknutou do koule o průměru přibližně New York City. Výsledkem je gravitační pole tak silné, že nemůže uniknout nic, ani světlo. V posledních letech vykreslily přístroje NASA nový obraz těchto podivných objektů, které jsou pro mnohé těmi nejfascinujícími objekty ve vesmíru.

A CO SVĚTLO?

Myšlenka objektu ve vesmíru tak masivního a hustého, že mu světlo nemohlo uniknout, existuje již po staletí. Nejslavnější je, že černé díry byly předpovězeny Einsteinovou teorií obecné relativity, která ukázala, že když hmotná hvězda zemře, zanechá za sebou malé, husté zbytkové jádro. Pokud je hmotnost jádra větší než asi trojnásobek hmotnosti Slunce, jak ukázaly rovnice, gravitační síla přebije všechny ostatní síly a vytvoří černou díru.

CO VĚDCI MOHOU A NEMOHOU

Vědci nemohou přímo pozorovat černé díry pomocí dalekohledů, které detekují rentgenové záření, světlo nebo jiné formy

elektromagnetického záření. Můžeme však odvodit přítomnost černých děr a studovat je detekcí jejich vlivu na jinou hmotu v okolí. Pokud černá díra prochází například oblakem mezihvězdné hmoty, vtáhne hmotu dovnitř v procesu známém jako akrece. Podobný proces může nastat, pokud normální hvězda prochází blízko černé díry. V tomto případě může černá díra hvězdu roztrhnout, když ji přitáhne k sobě. Jak se přitahovaná hmota zrychluje a zahřívá, vyzařuje rentgenové záření, které vyzařuje do vesmíru. Nedávné objevy nabízejí některé vzrušující důkazy, že černé díry mají dramatický vliv na okolí kolem nich – vyzařují silné gama záblesky, požírají blízké hvězdy a v některých oblastech urychlují růst nových hvězd, zatímco v jiných jej brzdí.

Konec jedné hvězdy je začátek černé díry

Většina černých děr vzniká ze zbytků velké hvězdy, která zahyne při výbuchu supernovy. (Z menších hvězd se stávají husté neutronové hvězdy, které nejsou dostatečně hmotné, aby zachytily světlo.) Pokud je celková hmotnost hvězdy dostatečně velká (asi třikrát větší než hmotnost Slunce), lze teoreticky dokázat, že žádná síla nemůže udržet hvězda před kolapsem pod vlivem gravitace. Když se však hvězda zhroutí, stane se zvláštní věc. Jak se povrch hvězdy blíží k imaginárnímu povrchu zvanému „horizont událostí“, čas na hvězdě se zpomaluje vzhledem k času, který zadržují pozorovatelé daleko. Když povrch dosáhne horizontu událostí, čas se zastaví a hvězda se již nemůže hroutit - je to zmrzlý kolabující objekt.