čierna diera

SÚ ČIERNE DIERY REÁLNE?

V strede každej galaxie je umiestnený objekt, o ktorom sa píše už v Einsteinových rovniciach a voláme ho čierna diera. Astronómovia vysvetľujú takéto objekty ako do seba zrútené supermasívne hviezdy, ktoré na sklonku svojho života po spotrebovaní termonukleárneho paliva, podľahnú svojej vlastnej gravitácii. V ich strede sa predpokladá singularita-bezrozmerný bod, v ktorom je celá hmota hviezdy natlačená, čím v jej bezprostrednej blízkosti dochádza k výraznému zakriveniu priestoru. Ten má za následok pohlcovanie ďalšej hmoty z blízkeho okolia hviezdy, pričom každou ďalšou pohltenou hmotou priamoúmerne narastá gravitácia zrútenej hviezdy, jej priemer a tak je schopná nasávať do seba čoraz viac hmoty. Okolo singularity sa nachádza tzv. horizont udalostí vymedzený Schwartzildovým polomerom, za ktorý keď už raz čokoľvek prenikne, vrátane svetla, nepozná cestu späť. Vo vesmíre sme pozorovaním našli niekoľko takýchto objektov, ktoré sa správajú presne ako predpovedal Einstein. Uprostred každej galaxie sa tiež nachádza takáto čierna diera. Problém spočíva v tom, že singularita v skutočnom vesmíre nemôže existovať. Išlo by totiž o gravitáciu na rozmerovo kvantových úrovniach a na to nemáme k dispozícii žiadnu úspešne platiacu teóriu. Zjednodušene povedané – to, čo platí vo veľkorozmerných škálach, neplatí na kvantovej úrovni a opačne. Ako to teda je s tými čiernymi dierami? Vidíme ich na fotografiách, ony sa aj prejavujú tak ako sa podľa rovníc majú, ale…nemali by existovať. Niekde sa stala chyba alebo čosi prehliadame. Veľmi dobrým adeptom na vysvetlenie tohto javu by mohla byť teória strún. Tá totiž predpokladá okrem obvykle známych 3 priestorových dimenzií a času, ešte mnohé iné. Tie sú do seba skrútené vo  veľmi malých rozmeroch, ktoré nemožno merať a tým pádom o nich, za predpokladu, že sú, nemáme ani tušenia a nemožno ich preto ani spoznať. A práve toto skrútenie priestorových dimenzií môže vytvárať časopriestorové objekty, ktoré by sa prejavovali rovnako ako čierne diery. S jedným rozdielom. Nemali by horizont udalostí, pretože by nemali singularitu. Vedci ich pomenovali topologické solitóny a svetu dali o nich vedieť vo svojej štúdii zverejnenej vo Physical Review 25.apríla 2023. Tieto čudesné objekty by boli stabilné (a teda neodstrániteľné) defekty v časopriestore, na diaľku vyzerajúce a správajúce sa ako čierne diery. V ich blízkosti by sa lúče svetla ohýbali rovnako do fotónových prstencov ako okolo singularít. Nami pozorované čierne diery by tak vlastne nemuseli byť “dierami” ale “solitónmi”. V strede našej Mliečnej cesty by bol tiež jeden takýto solitón. To, o čo sa v skutočnosti jedná by sme vedeli zistiť len keby sme sa dostali do ich bezprostrednej blízkosti. Od solitónu by sa dalo bez problému vrátiť. Nakoľko ale žiadny adept na čiernu dieru nie je tak blízko, aby sme mohli zistiť či sa jedná o singularitu s horizontom udalostí, alebo nie, ostáva teória topologických solitónov hypotézou. Ak by sa však raz ukázala reálnou, mohla by čo-to objasniť aj o kvantovej gravitácii. 

-AnSen-

Zdroje: