Pět teorií o černých dírách, které vám vyrazí dech

Černé díry patří mezi nejkontroverznější objekty ve vesmíru.

Uchvacovaly představivost veřejnosti po celá desetiletí, zčásti díky zesnulému Stephenu Hawkingovi, který je proměnil z těžko pochopitelné vědecké teorie ve zdroj mystických zázraků.

Pronikli také do populární kultury prostřednictvím sci-fi, Star Treku a hollywoodských časopisů.

Ale jakých pět nejbizarnějších a nejúžasnějších teorií o černých dírách je tak nepochopitelných, že to mate mysl?

Zde se MailOnline podívá.

1. Jsou obklopeny „ohnivým prstenem“.

V roce 2019 astronomové pořídili první snímek černé díry ve vzdálené galaxii.

Vědci jej popsali jako „monstrum“ a je tři milionykrát větší než Země.

Obrázek ukazuje velmi jasný „ohnivý prstenec“, jak jej vědci popisují, obklopující dokonale kruhovou tmavou díru.

„Je to jako dívat se do pekelné brány,“ řekl Heino Falk z Radboud University v nizozemském Nijmegenu.

Když černé díry spotřebovávají zbloudilou hmotu příliš blízko, stlačují ji do super horkého disku zářícího plynu.

Na snímku supermasivní černé díry v srdci nedaleké galaxie Messier 87 (M87) se spodní část prstence jeví jako jasná, protože tam k Zemi proudí plyny.

Černá díra kolem ní také ohýbá světlo, což vytváří kruhový stín.

2. Mají „vlasy“

V roce 2015 zesnulý fyzik profesor Stephen Hawking navrhl, že černé díry nejsou „věčnými věznicemi“, za které si mnozí mysleli, a dodal, že je možné, že data sklouzla z útesu.

O rok později teorii rozšířil tím, že odpověď spočívá v částicích s nulovou energií neboli „jemných vlasech“, které se nacházejí na horizontu černé díry.

Navrhuje, že částice na horizontu událostí, na hranici černé díry, by se skládaly z fotonů a gravitonů, což jsou subatomární balíčky světla a gravitační energie.

Tyto velmi nízké nebo dokonce nulové kvantové částice usazené na okraji černé díry mohou zachytit a uložit informace, které byly odstraněny z částic padajících do černé díry.

To v podstatě znamená, že zatímco částice, které spadnou do černé díry, mohou zmizet, jejich informace stále zůstává na pokraji zapomnění v tomto „jemném vlasu“ kvantových částic.

Teoretický fyzik přirovnal návrat informací k hořící encyklopedii, kde by se technicky informace neztratily, ale bylo by extrémně obtížné je rozluštit.

Hypotéza nebyla prokázána, ale mohla by pomoci vyřešit dlouhodobý paradox o tom, co se stane s plynem a prachem, které spadly do černé díry.

3. Vydává plynové fontány

Silné gravitační sevření černé díry znamená, že nic nemůže uniknout, pokud se dostane příliš blízko k okraji díry.

Ale mnoho z těchto záhadných objektů je ve skutečnosti obklopeno nahromaděním plynu a prachu, které obklopují černé díry jako voda stékající do kanalizace.

Podle studie z roku 2018 je toto hromadění materiálu třístupňovým procesem.

Za prvé, studený plyn vytvoří v blízkosti roviny rotace disk, který se zahřívá, dokud se částice nerozpadnou.

Některé z těchto částic jsou vymrštěny nad a pod disk a poté padají zpět a vytvářejí strukturu podobnou fontáně.

Alternativní pozorování také naznačují, že tento pohyb vytváří klenuté prstence obklopující vnitřní hřídele hmoty, které vystřelují přímo do vzduchu a vypadají velmi podobně jako fontány.

4. Jsou zdrojem temné energie

Právě minulý měsíc učinili vědci z Imperial College London vzrušující oznámení o černých dírách.

Dramaticky odhalili, že látka může být ve skutečnosti zdrojem neznámé energie známé jako temná energie.

Teorie velkého třesku o stvoření našeho vesmíru v podstatě původně předpovídala, že se jeho rozpínání zpomalí – nebo se dokonce začne smršťovat – v důsledku gravitace.

Ale v roce 1998 astronomové s překvapením zjistili, že vesmír se nejen rozpíná, ale že rozpínání se také zrychluje.

K vysvětlení tohoto objevu bylo navrženo, že „temná energie“ je zodpovědná za odtlačování věcí silou větší než gravitace.

Souviselo to s konceptem navrženým Einsteinem, ale později vyřazeným – „kosmologickou konstantou“, která je proti gravitaci a brání zhroucení vesmíru.

Černé díry však představovaly problém – je těžké vzdorovat jejich intenzivní gravitaci, zvláště v jejich centrech, kde se zdá, že se vše zhroutí do jevu zvaného „singularita“.

Abychom se do problému ponořili hlouběji, A.J Tým 17 výzkumníků z devíti zemí studoval devět miliard let vývoje černých děr.

Pozorovali starověké, spící galaxie a zjistili, že černé díry získávají hmotu způsobem, který je shodný s tím, že obsahují energii vakua nebo temnou energii.

Ve skutečnosti je velikost vesmíru v různých časových bodech úzce úměrná hmotnosti supermasivních černých děr v jádrech galaxií.

Jinými slovy, množství temné energie ve vesmíru lze vypočítat pomocí energie vakua černých děr – což znamená, že černé díry jsou zdrojem temné energie.

5. Mohou být „zadními vrátky“ do jiných částí vesmíru

Hluboko v černé díře je gravitační singularita, kde se časoprostor zakřivuje směrem k nekonečnu a jakákoliv hmota, která jím prochází, může přežít.

Nebo si to vždy myslel.

Vědci však v nedávné studii navrhli, že ve středu černé díry může skutečně existovat východ skrz červí díru, která funguje jako „zadní vrátka“.

Podle této teorie bude vše, co projde černou dírou, „zablácené“ nebo extrémně roztažené, ale vrátí se do své normální velikosti, když se objeví v jiné oblasti vesmíru.

I když je nepravděpodobné, že by člověk tento proces přežil, vědci tvrdí, že hmota uvnitř černé díry nebude navždy ztracena, jak se dříve myslelo, a místo toho bude vypuzena do jiné oblasti vesmíru.

Vědci tvrdí, že k vytvoření červí díry by nebyla zapotřebí žádná „mimozemská“ energie, jak naznačuje Einsteinova teorie gravitace.