Astronómovia a kozmológovia v Spojených štátoch sledovali správanie jedného milióna najväčších čiernych dier a dospeli k záveru, že hviezdy úplne prepadnú a že podľa horizontu udalosti predpovedaného Einsteinovou teóriou relativity podľa článku uverejneného v časopise MNRAS.
„Nepokúsili sme sa zistiť, akú podobu má horizont udalostí, či je solídny, alebo, ako kolegovia veria, vyzerá ako našuchorený pradienko nite. Snažili sme sa iba nájsť prvý dôkaz, že skutočne existuje. Naše pozorovania ukazujú, že všetky alebo takmer všetky čierne diery majú horizont udalostí a že záležitosť v skutočnosti zmizne z pozorovateľného vesmíru v okamihu, keď ho prekročí. Teória relativity úspešne prešla ďalším testom, “povedal Ramesh Narayan z Harvardskej univerzity (USA).
Bod alebo diera?
Teória relativity predpovedá, že vo vesmíre môžu existovať takzvané singularity - body s nekonečne vysokou hustotou a akoukoľvek hmotnosťou. Známe čierne diery sú špeciálnym prípadom jedinečnosti.
Takéto objekty, v súlade so zásadou „kozmickej cenzúry“Penrose-Hawkinga, nie sú viditeľné, pretože budú horizontom udalostí oddelené od zvyšku vesmíru. Inými slovami, jedinečnosť je umiestnená vo fiktívnej sfére, z ktorej nemôže uniknúť ani svetlo z dôvodu veľmi silnej príťažlivosti čiernej diery. Implementácia tohto princípu je pre fyziku mimoriadne dôležitá, pretože objavenie „nahej jedinečnosti“by prinajmenšom v teoretickej podobe znamenalo, že všetka moderná fyzikálna veda je zlá.
Nedávno teoretickí fyzici tvrdia, že čierne diery nemusia byť zvláštnosťou. V mieste, kde by sa mala jedinečnosť nachádzať, môže existovať superdenzný objekt, ktorý nie je izolovaný od okolitého vesmíru, ale je pre nás neviditeľný, alebo „červia diera“- tunel spájajúci dva rôzne priestory. Táto myšlienka dnes spôsobuje veľké spory medzi kozmológmi a astronómami, pretože dôkazy v prospech jej existencie alebo vyvrátenie tejto myšlienky ešte neboli nájdené.
Narayan a jeho kolegovia našli geniálny spôsob, ako otestovať, či v čiernych dierach existuje horizont udalostí, pozorovaním toho, ako najväčšie čierne diery umiestnené v strede galaxií „pohltia“hviezdy, ktoré sa k nim priblížia.
Propagačné video:
Objasnenie jedinečnosti
Vedci upozornili na skutočnosť, že dôsledky konvergencie hviezdy a čiernej diery v prítomnosti a neprítomnosti horizontu udalostí sa budú výrazne odlišovať. Vo svojej prítomnosti hviezda zmizne bez stopy, „spadne“do singularity menšej ako atóm a v prípade jej neprítomnosti sa hviezda zrazí s objektom superdense, ktorý tvorí základ čiernej diery.
V dôsledku tejto kolízie bude záležitosť svietidla na tento objekt „rozmazávať“, prestane byť pre nás neviditeľná a spôsobí ohnisko, ktoré bude trvať celé desaťročia a ktorého jas sa zmení jedinečným spôsobom, na rozdiel od toho, ako sa vyskytujú supernovy alebo „normálne“čierne vyhadzovania. diery. V súlade s tým pozorovaním dostatočne veľkého počtu galaxií dokážeme pochopiť, či supermasívne čierne diery existujú bez horizontu udalostí, ak ich jas stúpne a sú viditeľné.
V snahe nájsť stopy takýchto „svetlíc“vedci analyzovali obrázky z viac ako milióna galaxií s mimoriadne veľkými superhmotnými čiernymi dierami v bezprostrednej blízkosti Zeme, ktoré za posledné štyri roky prijal automatizovaný ďalekohľad Pan-STARRS na Havaji.
Narayan a jeho kolegovia nezaznamenali jediné takéto ohnisko, čo znamená dve veci - to, že najväčšie čierne diery majú horizont udalostí a hviezdy sú nimi „prehltnuté“úplne, zmiznú navždy a bez stopy po viditeľnom vesmíre. Vedci sa domnievajú, že menšie čierne diery v centrách galaxií a ich menšie „bratranci“hviezdnej hmoty sa správajú podobným spôsobom.
Toto je podporené skutočnosťou, že Pan-STARRS by mal zaznamenať najmenej desať takýchto dočasných svetlíc na povrchu „čiernych dier“, ak by boli teórie o vzniku takýchto superdenzných objektov správne. V blízkej budúcnosti Narayan a jeho kolegovia otestujú svoje zistenia na prieskumnom teleskope LSST vo výstavbe v Čile, ktorý bude schopný sledovať oveľa väčší počet galaxií ako havajské observatórium.