Čo presne sú čierne diery a ako vznikajú?

Čierne diery sú astronomické objekty, z ktorých vďaka ich gravitačnej sile nedokáže uniknúť nič. „Povrch“ čiernej diery je tvorený horizontom udalostí. Je to hranica, za ktorou rýchlosť, ktorú potrebujete na únik, prevyšuje rýchlosť svetla, píše portál americkej NASA. Rýchlosť svetla je kozmickým limitom a nič nedokáže cestovať rýchlejšie.

Vedci doposiaľ pozorovali dva špecifické druhy čiernych dier. Tým prvým sú čierne diery, ktorých hmotnosť sa rovná hmotnosti hviezd. Tie môžu mať hmotnosť od trojnásobku do dvanásťnásobku hmotnosti nášho Slnka. Tieto čierne diery sú roztrúsené naprieč našou galaxiou. Druhou kategóriou sú supermasívne čierne diery, ktoré sa nachádzajú v jadrách väčšiny galaxií vrátane Mliečnej dráhy.

Extrémne objekty

Existuje ešte aj tretí druh čiernej diery, ktorý bol vo vesmíre pozorovaný len nepriamo. Ide o čierne diery strednej hmotnosti a vedci už dlhú dobu predpovedali ich existenciu. Tieto čierne diery sa hmotnosťou pohybujú od stonásobku do 10-tisíc násobku hmotnosti Slnka. Donedávna astronómovia poznali niekoľko kandidátov, no najpresvedčivejší dôkaz o ich existencii prišiel v máji minulého roku. Observatórium LIGO odhalilo gravitačné vlny, ktoré naznačovali zrážku dvoch čiernych dier hviezdnej hmotnosti. Výsledná čierna diera, ktorá po zlúčení vznikla, by mala mať hmotnosť 142 Sĺnk.

Lenže ako čierna diera vzniká? Na začiatku existuje hviezda, ktorej hmotnosť musí prevyšovať hmotnosť 20 Sĺnk. Hviezde dôjde palivo, ktoré je potrebné na udržanie jadrových reakcií v jej jadre. Následne vznikne supernova, ktorá odhodí vonkajšie vrstvy danej hviezdy. Po explózii ostane len hviezdne jadro. Ak hmotnosť jadra prevyšuje hmotnosť troch Sĺnk, nič nezabráni jadru, aby sa zrútilo samé do seba a vytvorilo tak čiernu dieru.

To, ako dochádza ku vzniku supermasívnych čiernych dier, ešte nie je podrobne preskúmané. Jedno je však isté, tieto monštrá existovali v jadrách galaxií už od ich vzniku. V roku 2019 sa ku nám, vďaka projektu Event Horizon Telescope, podarilo zachytiť prvú fotografiu čiernej diery. Tá sa nachádza v galaxii M87 a má odhadovanú hmotnosť viac ako 6-miliárd Sĺnk. Horizont udalostí tejto čiernej diery je tak veľký, že by dokázal prekryť celú našu Slnečnú sústavu.

Súvisí s tým

Čierne diery možno ukrývajú cestu do piateho rozmeru. Vedci prišli na nový spôsob, ako ho odhaliť