Černé díry jsou místa ve vesmíru, jejichž úniková rychlost je větší než rychlost světla. V těchto oblastech je intenzivní gravitační pole a hmota uložená ve velmi malých prostorech.
Koncentrovaná hmota černé díry může být až 20krát větší než hmotnost Slunce. Velikost se však liší; jsou velcí i malí a vědci sázejí, že existují černé díry o velikosti atomu.
Protože jeho gravitační pole je tak intenzivní, nemůže uniknout ani světlo. Tímto způsobem jsou neviditelné a není možné odhadnout množství, které existuje například v Mléčné dráze.
První snímek černé díry (2019)
V dubnu 2019 vědci představili první fotografii černé díry, která se nachází ve středu galaxie Messier 87 (M87).
Hmotnost této černé díry je 6,5 miliardkrát větší než Slunce a její vzdálenost od Země je 55 milionů světelných let.
Na obrázku vidíme zářící prstenec kolem temného středu. Tento prsten je výsledkem světla, které se ohýbá kolem černé díry kvůli své silné gravitaci.
Tento snímek byl získán pomocí 8 radiových dalekohledů rozmístěných po různých částech Země, které jsou součástí projektu Event Horizon Telescope (EHT).
Jak je možné „vidět“ černou díru?
I když je nelze přímo vidět, chování okolních hvězd naznačuje přítomnost černé díry, protože gravitace ovlivňuje hvězdy a plyn přítomný v okolí.
Intenzivní gravitační síla černých děr zachycuje plyny, které jsou poblíž, a tyto plyny, když jsou nasávány mají svou gravitační potenciální energii postupně transformovanou na kinetickou, tepelnou a radioaktivní.
Trajektorie popsaná plynem směrem k černé díře má tvar spirály a po cestě jsou emitovány fotony, které unikají před dosažením prahu černé díry.
Tato emise kolem sebe tvoří jasný prstenec, který umožňuje jeho nepřímé pozorování a představuje viditelnou část prvního snímku zachyceného černou dírou.
Typy černých děr
Černé díry jsou klasifikovány jako hvězdné nebo supermasivní. Malé se nazývají hvězdné a ty největší se nazývají supermasivní a mohou mít dohromady hmotnost 1 milion sluncí.
Studie NASA (Americká kosmická agentura) naznačují, že každá velká galaxie má ve svém středu supermasivní černou díru.
Mléčná dráha je domovem supermasivní černé díry zvané Sagittarius A, která má odhadovanou hmotnost 4 miliony sluncí.
Předpokládá se, že supermasivy vznikly při vzniku vesmíru, zatímco hvězdné hvězdy jsou výsledkem smrti hvězdy supernovy.
Slunce by se nemělo proměnit v černou díru, protože nemá dostatek energie na změnu aktuální gravitace.
Teorie černé díry
Po dlouhou dobu se věřilo, že rychlost světla bylo to nekonečné. V roce 1676 však Ole Roemer zjistil, že světlo cestuje konečnou rychlostí.
Tato skutečnost vedla Laplacee a Johna Michella na konci 18. století k přesvědčení, že mohou existovat hvězdy s gravitačním polem tak silným, že úniková rychlost byla větší než rychlost světlo.
THE Teorie relativity Obecně Albert Einstein představil gravitační sílu v důsledku deformace časoprostoru (zakřiveného prostoru). To vydláždilo cestu pro teoretické vymezení existence černých děr.
Ve stejném roce jako prezentace slavného studia teorie obecné relativity německý fyzik Karl Schwarzschild našel přesné řešení Einsteinovy rovnice pro hmotné hvězdy a spojil jejich paprsky s jejich těstoviny. Matematicky tak prokázal existenci těchto regionů.
Počátkem 70. let Stephen Hawking začal zkoumat vlastnosti černých děr.
V důsledku svého výzkumu předpověděl, že černé díry vyzařují záření, které lze detekovat speciálními nástroji. Jeho objev umožnil podrobné studium černých děr.
S vývojem dalekohledů, které měří rentgenové zářiče z hvězdných zdrojů, bylo tedy možné nepřímo pozorovat černé díry.
Černá díra Střelce A
Vědci odhadují, že eliptické a spirální galaxie - jako Mléčná dráha - mají supermasivní černou díru. To je případ Střelce A, který je 26 000 světelných let od Země.
Přebytek kosmického prachu v galaxii brání pozorování kolem Střelce A. Na rozdíl od jiných nebeských těles, která vyzařují světlo, černé díry nelze obvyklými metodami pozorovat. Práce se tedy provádí pomocí rádiových vln a rentgenových paprsků.
obří černá díra
Největší černá díra je 12 milionůkrát hmotnější než Slunce. Objev objevený čínskými vědci z Pekingské univerzity byl zveřejněn v roce 2015.
Černá díra je uprostřed galaxie - stejně jako supermasivy.
Vědci odhadují, že byla vytvořena před 12,8 miliardami let Země a má množství světla 420 bilionůkrát větší než Slunce.
Ze srážky dvou černých děr bylo možné dokázat existenci gravitační vlny.
Přečtěte si více o tématu:
- Teorie velkého třesku
- Gravitace
- Co je vesmír?
- 5 teorií o vzniku vesmíru
