ČO SA STANE, KEĎ SA ČIERNE DIERY ZRAZIA?

Send

Znakom skutočne veľkej vedeckej teórie sú výsledky, ktoré predpovedá pri vykonávaní experimentov alebo pozorovaní. Jednou z najväčších navrhovaných teórií bola koncepcia relativity, ktorú opísal Albert Einstein začiatkom 20. storočia.

Okrem toho, že nám Einstein pomohol pochopiť, že svetlo je najvyšším povoleným rýchlostným limitom vo vesmíre, opísal gravitáciu ako deformáciu časopriestoru.

Viac ako len poskytol veľa komplikovaných nových vysvetlení pre Vesmír, navrhol sériu testov, ktoré by sa dali urobiť, aby sa zistilo, či sú jeho teórie správne.

Jeden test napríklad úplne vysvetlil, prečo Merkurova obežná dráha nezodpovedá predpovediam Newtona. Iné predpovede by sa mohli testovať pomocou vedeckých nástrojov dňa, ako je meranie dilatácie času pomocou rýchlo sa pohybujúcich hodín.

Pretože gravitácia je v skutočnosti skreslením časopriestoru, Einstein predpovedal, že masívne objekty pohybujúce sa cez časopriestor by mali vytvárať vlnky, ako vlny pohybujúce sa po oceáne.

Len tak pri chôdzi okolo vás zanecháte po sebe gravitačné vlny, ktoré komprimujú a rozširujú priestor okolo vás. Tieto vlny sú však neuveriteľne malé. Vlny, ktoré môžeme zistiť, môžu produkovať iba najenergickejšie udalosti v celom vesmíre.

Trvalo viac ako 100 rokov, kým sa konečne dokázala pravda, priama detekcia gravitačných vĺn. Vo februári 2016 fyzici s Gravitačným vlnovým observatóriom s laserovým interferónom alebo LIGO oznámili zrážku dvoch veľkých čiernych dier vzdialených viac ako miliardu svetelných rokov.

Akákoľvek veľkosť čiernej diery sa môže zraziť. Obyčajné staré čierne diery so hviezdnou hmotou alebo superhmotné čierne diery. Rovnaký proces, len v úplne inom meradle.

Začnime čiernymi dierami v hviezdnej hmote. Tieto sa samozrejme tvoria, keď hviezda s mnohonásobnou hmotnosťou nášho Slnka zomrie v supernove. Rovnako ako bežné hviezdy, aj tieto obrovské hviezdy môžu byť v binárnych systémoch.

Predstavte si hviezdnu hmlovinu, v ktorej sa tvorí dvojica dvojhviezd. Ale na rozdiel od Slnka, každé z nich sú príšery s mnohonásobnou hmotnosťou Slnka, ktoré tisíckrát vydávajú toľko energie. Obe hviezdy sa budú obežiť iba niekoľko miliónov rokov a potom jedna vybuchne ako supernova. Teraz budete mať obrovskú hviezdu obiehajúcu čiernu dieru. A potom vybuchne druhá hviezda a teraz máte okolo seba dve čierne diery obiehajúce okolo seba.

Keď sa čierne diery okolo seba zipsujú, vyžarujú gravitačné vlny, ktoré spôsobujú rozklad ich obežnej dráhy. Toto je vlastne druh ohýbania mysle. Čierne diery menia svoju hybnosť na gravitačné vlny.

Keď sa ich uhlová hybnosť znižuje, špirálovite dovnútra, až kým sa skutočne nezrážajú. To, čo by malo byť jednou z najenergickejších explózií v známom vesmíre, je úplne temné a tiché, pretože z čiernej diery nemôže uniknúť nič. Žiadne žiarenie, žiadne svetlo, žiadne častice, žiadne výkriky, nič. A ak rozbijete dve čierne diery dokopy, získate len masívnejšiu čiernu dieru.

Gravitačné vlny sa vlnia z tejto prudkej kolízie, ako sú vlny oceánom, a sú zistiteľné po viac ako miliarde svetelných rokov.

Presne to sa stalo začiatkom tohto roka oznámením spoločnosti LIGO. Tento citlivý prístroj zistil gravitačné vlny generované, keď sa dve čierne diery s 30 solárnymi hmotami zrazili vo vzdialenosti asi 1,3 miliardy svetelných rokov.

Nebola to ani jednorazová udalosť, zistili ďalšiu kolíziu s ďalšími dvoma čiernymi dierami hviezdnej hmoty.

Pravidelné čierne diery s hviezdnou hmotnosťou nie sú jediné, ktoré sa môžu zrážať. Taktiež sa môžu zrážať aj superhmotné čierne diery.

Z toho, čo môžeme povedať, je superhmotná čierna diera v srdci takmer každej galaxie vo vesmíre. Ten v Mliečnej ceste je viac ako 4,1 milióna krát hmotnejší ako Slnko a ten v jadre Andromedy sa považuje za 110 až 230 miliónov krát väčší ako Slnko.

O niekoľko miliárd rokov sa Mliečna dráha a Andromeda zrazia a začnú proces spájania. Pokiaľ sa čierna diera Mliečnej dráhy nevykopne do hlbokého vesmíru, obidve čierne diery skončia na obežnej dráhe.

Len s čiernymi dierami s hviezdnou hmotnosťou budú vyžarovať uhlovú hybnosť vo forme gravitačných vĺn a špirály sa budú blížiť k sebe. V určitej chvíli sa tieto dve čierne diery v ďalekej budúcnosti zlúčia do ešte supermasívnejšej čiernej diery.

Mliečna dráha a Andromeda sa zlúčia do Milkdromeda a v priebehu budúcich miliárd rokov bude naďalej zhromažďovať nové galaxie, extrahovať ich čierne diery a rozdrobovať ich do kolektívu.

Čierne diery sa môžu úplne zraziť. Einstein predpovedal gravitačné vlny, ktoré by to vyvolalo, a LIGO ich teraz pozoruje prvýkrát. Keďže sa vyvíjajú lepšie nástroje, mali by sme sa o týchto extrémnych udalostiach stále viac učiť.