Čierne diery nemajú vyberané maniere: Väčšinu svojho jedla „vypľujú“ preč
Výskumníci v rámci nedávnej štúdie merali, koľko hmoty reálne skončí vo vnútri čiernej diery.
Čierne diery sú jedny z najfascinujúcejších objektov vesmíru, no rovnakým dielom sú aj desivé. Ak sa v ich blízkosti nachádza nešťastná hviezda, enormná gravitačná sila ju roztrhne na malé časti materiálu, ktoré sa usporiadajú do špirálovitého akrečného disku, z ktorého sa čierna diera kŕmi.
Výskumníci z NAOJ v rámci nedávnej štúdie pozorovali ako prúdi plyn okolo a dovnútra supermasívnej čiernej diery, pričom sa im podarilo dosiahnuť presnosť až na svetelné roky. Tieto mimoriadne presné pozorovania vedcom ukázali, že čierne diery sú v skutočnosti “neporiadni jedáci”, len približne 3% z celkového plynu nakoniec prekročí horizont udalostí a zmizne v čiernej diere. Zvyšný plyn čierna diera “vypľuje” do okolitého vesmíru.
Vedci už dlhšiu dobu predpokladali, že nie všetok plyn akrečného disku nakoniec skončí v čiernej diere. Zistiť presný pomer pohlteného a vyvrhnutého plynu však bolo donedávna nesmierne náročné. Novú štúdiu viedol Takuma Izumi a v rámci nej vedci využili observatórium ALMA na pozorovanie supermasívnej čiernej diery v galaxii Circinus. Tá od nás leží približne 14-miliónov svetelných rokov. Čierna diera v srdci tejto galaxie aktívne pohlcuje hmotu okolo seba.
Čierne diery nemajú vyberané spôsoby
Vďaka mimoriadnemu rozlíšeniu observatória ALMA sa vedcom podarilo zmapovať priestor v škále len niekoľkých svetelných rokov okolo čiernej diery. Výskumníci sledovali prúdenie plynu v niekoľkých rôznych skupenstvách, molekulárnom, atomárnom a ako plazmu. Na základe toho dokázali vytvoriť presné kalkulácie toho, koľko materiálu reálne v čiernej diere nakoniec skončí.
Ako sme už spomenuli, čierna diera pohltí približne 3% materiálu, ktorý do nej padá. Zvyšok sa dostáva späť do galaxie v podobe prúdení materiálu, ktoré smerujú od čiernej diery. Zaujímavé je, že podľa zistení autorov tento vyvrhnutý plyn nemá dostatočnú rýchlosť na to, aby opustil galaxiu, v ktorej sa čierna diera nachádza. Namiesto toho ho čierna diera vyvrhne do okrajových oblastí okolo nej. Po čase sa začne plyn opäť približovať k čiernej diere. Autori potvrdili aj to, že gravitačná nestabilita podporuje prúdenie materiálu z vonkajších častí akrečného disku smerom dovnútra.
Neprehliadnite
Čierne diery a ich stravovacie návyky sú stále predmetom štúdie a veľa o nich známe nie je. Napríklad štúdia z Northwestern University na podobnú tému naznačila, že čierne diery, hlavne tie rotujúce, môžu doslova “zlupnúť” všetku hmotu, ktorá sa okolo nich nachádza.
Čiernym dieram výskumníci z rôznych odborov venujú mimoriadnu pozornosť, pretože aspoň momentálne predstavujú absolútny limit fyziky a podľa našich najlepších modelov dokonca za horizontom udalostí prestáva fyzika ako ju poznáme platiť. V tomto smere môžeme považovať čierne diery za najbizarnejšie objekty, ktoré aktívne tlačia na hranice nášho chápania. Pravdou ale je, že zatiaľ nemáme predstavu o tom, čo sa ukrýva za ich temnou obálkou. Horizont udalostí predstavuje hranicu, spoza ktorej neunikne ani svetlo a tým pádom ani žiadna informácia. V praxi to znamená, že zatiaľ neexistuje spôsob, ako by sme sa mohli dozvedieť, čo sa v nich ukrýva.
Komentáre