Ako čierna diera deformuje priestor okolo seba? Po prvýkrát máme jasnú odpoveď
Vedec z inštitútu Nielsa Bohra vypočítal, ako sa správa svetlo v blízkosti čiernej diery
Čierne diery sú najbizarnejšie objekty, aké môžeme vo vesmíre nájsť. Nielenže z ich gravitačného zovretia neunikne nič, svojou ohromnou gravitačnou silou dokážu deformovať priestor okolo seba. Ako? Pomocou fenoménu, ktorý sa označuje ako gravitačná šošovka.
Einstein dokázal, že vesmír nie je „rovnou“ plochou. Objekty s hmotnosťou zakrivujú neviditeľnú látku, ktorú astronómovia označujú ako časopriestor. V blízkosti čiernych dier dochádza k tak výraznému zakriveniu, že aj svetelné lúče sa môžu niekoľkokrát okolo objektu „obtočiť“, než sa dostanú do nášho oka. Ako také niečo vyzerá demonštroval Albert Sneppen z inštitútu Nielsa Bohra.
Fascinujúce prostredie čiernej diery
Ako už bolo spomenuté, zakrivenie priestoru v blízkosti čiernej diery je tak výrazné, že lúč svetla môže čiernu dieru obehnúť. Vďaka tomu sa môže zdať, akoby sme určitý objekt videli viac ako raz. Hoci vidíme vzdialenú galaxiu hneď niekoľkokrát, každý jej odraz je viac deformovaný.
Sneppen vo svojej práci tento princíp vysvetľuje. Galaxia žiari do všetkých možných smerov. Časť svetla sa dostáva k čiernej diere a je pokrivená. Iné lúče sa dostávajú k čiernej diere ešte o niečo bližšie a vďaka enormnej gravitácii sa okolo čiernej diery obtočia raz. Lúče, ktoré sa dostanú ešte bližšie, sa obtočia okolo čiernej diery dvakrát a tak ďalej.
Ak by sme sa vznášali vo vesmíre v dostatočnej vzdialenosti od čiernej diery, všimli by sme si rovnakú galaxiu, no jej odrazy by boli stále bližšie a bližšie k horizontu udalostí. To, ako ďaleko by sa od seba jednotlivé odrazy nachádzali, nedokázali vedci až donedávna vypočítať. Nemali totiž predstavu o tom, ako začať. Sneppen však použil niekoľko matematických trikov a priniesol nám odpoveď.
Neprehliadnite
„Myslím, že je niečo fantasticky krásne na chápaní toho, prečo sa obrazy galaxie opakujú tak elegantným spôsobom. Zároveň môžeme lepšie otestovať naše teórie gravitácie a čiernych dier,“ tvrdí Sneppen.
Zaujímavosťou je, že Sneppenov model môžu astronómovia uplatniť nielen pri „obyčajných“ čiernych dierach, ale aj pri tých, ktoré rotujú. Predpokladá sa, že všetky čierne diery majú svoju rotáciu.
Viac odrazov
Čím rýchlejšie čierna diera rotuje, tým viac odrazov možno pozorovať, tvrdí Sneppen. Zároveň však priznáva, že v praktických podmienkach bude mimoriadne zložité pozorovať množstvo odrazov, ktoré vďaka zvláštnemu správaniu svetla vznikne. V prípade rotujúcich čiernych dier môže byť situácia o niečo jednoduchšia. Sneppen verí, že jeho model budeme môcť otestovať v praxi už v blízkej budúcnosti.
Zároveň vysvetľuje, že ak svetlo obehne čiernu dieru viackrát, vzdialenosť, ktorú musí prejsť rastie. Odrazy sú svojim spôsobom oneskorené. Vysvetľuje, že ak by vo vzdialenej galaxii vybuchla hviezda, túto explóziu by sme mohli sledovať na odraze opakovane.
Komentáre