CO SE STANE, KDYŽ SE ČERNé DíRY SRAZí?

Send

Znaménko skutečně velké vědecké teorie je podle výsledků, které předpovídá při provádění experimentů nebo provádění pozorování. Jednou z největších teorií, jaké kdy byly navrženy, byl koncept relativity, který popsal Albert Einstein na začátku 20. století.

Kromě toho, že nám pomohl pochopit, že světlo je nejvyšší rychlostní limit vesmíru, popsal Einstein gravitaci jako deformaci časoprostoru.

Udělal víc než jen poskytnout spoustu komplikovaných nových vysvětlení pro vesmír, navrhl řadu testů, které by se daly udělat, aby se zjistilo, zda jsou jeho teorie správné.

Jeden test například zcela vysvětlil, proč Merkurova orbita neodpovídala předpovědím Newtona. Další předpovědi lze testovat pomocí vědeckých přístrojů dne, jako je měření dilatace času pomocí rychle se pohybujících hodin.

Protože gravitace je ve skutečnosti zkreslením časoprostoru, Einstein předpověděl, že masivní objekty pohybující se časoprostorem by měly vytvářet vlnky, jako vlny pohybující se oceánem.

Pouhé procházky kolem vás zanechají vzhůru gravitační vlny, které komprimují a rozšiřují prostor kolem vás. Tyto vlny jsou však neuvěřitelně malé. Vlny, které můžeme detekovat, mohou produkovat pouze nejenergičtější události v celém vesmíru.

Trvalo více než 100 let, než se konečně dokázala pravda, přímá detekce gravitačních vln. V únoru 2016 fyzici s gravitační vlnovou observatoří laserového interferonu nebo LIGO oznámili kolizi dvou masivních černých děr vzdálených více než miliardu světelných let.

Může dojít ke kolizi jakékoli velikosti černé díry. Obyčejné staré hvězdné hmoty černé díry nebo supermasivní černé díry. Stejný proces, jen ve zcela jiném měřítku.

Začněme černými dírami hvězdné hmoty. Ty se samozřejmě vytvářejí, když v supernově zemře hvězda s mnohonásobnou hmotností našeho Slunce. Stejně jako běžné hvězdy mohou být tyto masivní hvězdy v binárních systémech.

Představte si hvězdnou mlhovinu, kde se tvoří dvojice binárních hvězd. Na rozdíl od Slunce jsou však všechny příšery s mnohonásobnou hmotností Slunce, které tisíckrát vydávají tolik energie. Obě hvězdy se budou obíhat jen několik milionů let a pak jedna vybuchne jako supernova. Nyní budete mít obrovskou hvězdu obíhající po černé díře. A pak druhá hvězda exploduje a teď máte kolem sebe dvě černé díry obíhající kolem sebe.

Když se černé díry kolem sebe zipují, vyzařují gravitační vlny, které způsobují rozpad jejich oběžné dráhy. Je to vlastně druh ohýbání mysli. Černé díry mění jejich hybnost na gravitační vlny.

S poklesem jejich úhlové hybnosti se otáčejí dovnitř, až se skutečně srazí. To, co by mělo být jednou z nejenergičtějších explozí ve známém vesmíru, je úplně temné a tiché, protože černé díře nemůže uniknout nic. Žádné záření, žádné světlo, žádné částice, žádné výkřiky, nic. A pokud si rozmačkáte dvě černé díry dohromady, dostanete jen mohutnější černou díru.

Gravitační vlny se vlnily z této okamžité kolize jako vlny oceánem a je detekovatelné po více než miliardě světelných let.

Přesně to se stalo začátkem tohoto roku oznámením společnosti LIGO. Tento citlivý přístroj detekoval gravitační vlny generované, když se dvě černé díry s 30 solárními hmotami srazily asi 1,3 miliardy světelných let.

Nebyla to ani jednorázová událost, zjistili další kolizi se dvěma dalšími černými dírami hvězdné hmoty.

Pravidelné černé díry nejsou jediným, které se mohou srazit. Mohou se také srážet supermasivní černé díry.

Z toho, co můžeme říct, je superhmotná černá díra v srdci téměř každé galaxie ve vesmíru. Ten v Mléčné dráze je více než 4,1 milionukrát větší než hmotnost Slunce a jeden v srdci Andromedy je považován za 110 až 230 milionů krát větší než Slunce.

Během několika miliard let se Milky Way a Andromeda srazí a začnou proces slučování. Pokud se černá díra Mléčné dráhy nevykopne do hlubokého vesmíru, obě černé díry skončí na oběžné dráze.

Právě s černými dírami hvězdné hmoty budou vyzařovat moment hybnosti ve formě gravitačních vln a spirály blíž a blíž k sobě. Někdy se ve vzdálené budoucnosti sloučí dvě černé díry do ještě více supermasivní černé díry.

Mléčná dráha a Andromeda se sloučí do Milkdromedy a v průběhu dalších miliard let bude i nadále shromažďovat nové galaxie, extrahovat jejich černé díry a rozdrtit je do kolektivu.

Černé díry se mohou absolutně srazit. Einstein předpovídal gravitační vlny, které by to vytvořilo, a nyní je LIGO pozoroval poprvé. Jak se vyvíjejí lepší nástroje, měli bychom se o těchto extrémních událostech stále více učit.