Vedci už roky študujú nezvyčajný kozmický objekt, ktorý „funguje“ ako čierna diera
Problém je v tom, že tento objekt —hypotetický. Vedcom sa ich zatiaľ vo vesmíre nepodarilo pozorovať. Či tieto záhadné objekty skutočne existujú, je veľkou otázkou. V nedávnej štúdii však fyzik z Indie mohol objaviť novú vlastnosť Buchdahlových hviezd, ktorá môže pomôcť zodpovedať túto otázku.
Ako „fungujú“ čierne diery?
Vo všeobecnosti sa astronómovia zhodujúčierne diery naozaj existujú. Vedci všade pozorujú dôkazy o ich existencii (High-Tech predtým písal o hlavných dôkazoch ich existencie).
Umelcova predstava susedstva čiernej diery. Ilustrácia: ESO/L. Calcada
Astronómovia tiež chápu, ako sa tvoria černosidiery: sú to pozostatky katastrofálneho gravitačného kolapsu masívnych hviezd. Keď zomrú, žiadna sila v prírode neunesie ich vlastnú váhu. Preto sa tieto odsúdené objekty naďalej „tlačia na seba“ donekonečna.
Mŕtve hviezdy
Vedci však zatiaľ nechápu akoobjekt sa môže zmenšiť bez toho, aby sa zmenil na čiernu dieru. Astronómovia už vedia o existencii bielych trpaslíkov, ktorí „vážia“ ako Slnko, no majú veľkosť Zeme. Fyzici tiež skúmajú povahu neutrónových hviezd, ktoré ešte viac stláčajú hmotu hviezdy na veľkosť mesta. Nie je však známe, či existuje ešte menší objekt, ktorému sa podarilo vyhnúť tomu, aby sa stal čiernou dierou.
Hviezdy Buchdalu
V roku 1959 nemecko-austrálsky fyzik HansBuchdahl študoval, ako sa môže správať „ideálna hviezda“ (ktorá je ideálnym guľovitým zhlukom hmoty), ak je čo najviac stlačená. Ako sa zhluk hmoty zmenšoval a zmenšoval, hustota objektu sa zvyšovala, vďaka čomu bola gravitačná príťažlivosť intenzívnejšia. Pomocou výpočtov z Einsteinovej Všeobecnej teórie relativity našiel Buchdahl absolútnu spodnú hranicu veľkosti „hviezdy“, ktorá je čo najhustejšia bez toho, aby sa zmenila na čiernu dieru. Rovná sa 9/4 hmotnosti „hviezdy“ vynásobenej Newtonovou gravitačnou konštantou (G) a vydelenej druhou mocninou rýchlosti svetla (299 792 458 m/s).
Tak, vďaka výpočtom, vedec dostalnajhustejší objekt vo vesmíre. Ak ju však čo i len trochu stlačíte, prekoná sa Buchdahlova hranica a z hviezdy sa stane čierna diera. Pod touto hodnotou by sa mal objekt vždy stať čiernou dierou, aspoň podľa všeobecnej teórie relativity.
Čo zistil vedec?
Hľadajte exotické predmety, ktoré súna hranici tohto limitu sa takzvané Buchdahlove hviezdy stali obľúbeným cieľom teoretikov aj pozorovateľov, povedal Paul M. Sutter, profesor astrofyziky na SUNY Stony Brook University a Flatiron Institute v New York. V novej štúdii Naresh Dadhich, fyzik z Medziuniverzitného centra pre astronómiu a astrofyziku v Pune v Indii, mohol objaviť prekvapivú vlastnosť, ktorú takéto telesá majú. O svojich objavoch hovoril v článku publikovanom na predtlačovom serveri arXiv.org, ktorý ešte nebol recenzovaný.
Ilustrácia: NASA
Dadhich, ktorý vymenúva hviezdy Buchdahla„simulátory čiernych dier“ študovali, čo sa stane s energiou hypotetickej hviezdy, keď sa začne zrútiť na „hraničné objekty“. Po vykonaní výpočtov zistil niečo prekvapivé: keď hviezda dosiahla Buchdahlovu hranicu, celková kinetická energia sa rovnala polovici potenciálnej energie.
Tento pomer platí pre mnohýchsituácie v astronómii, keď je sila gravitácie v rovnováhe s ostatnými. To znamená, že teoreticky môžu Buchdahlove hviezdy existovať ako stabilný objekt s už dobre preštudovanými vlastnosťami.
„Horizon udalostí čiernej diery nás blokujepredstavu o tom, čo je v ňom. Môžeme však študovať, z čoho sú vyrobené hviezdy Buchdahl. Takto môžeme pochopiť, aké je vnútro čiernej diery,“ vysvetľuje autor štúdie pre Live Science.
Posledný problém
Nájsť Buchdahlovu hviezdu je iná vec.Dodnes nie je známe usporiadanie hmoty, ktoré by mohlo vytvoriť takýto objekt. Dadichov výskum však naznačuje, ako by to mohlo fungovať. Bude potrebný ďalší výskum, aby sme pochopili, aké ďalšie vlastnosti majú tieto exotické objekty a čo môžu vedcom povedať o čiernych dierach.
Čítaj viac:
Blazar, ktorý sa našiel pred 20 rokmi, sa ukázal ako extrémny objekt
TESS objavil „novú Zem“: kamenná planéta s vodou je v obývateľnej zóne
Pozrite sa na následky zrážky dvoch hviezd v roku 1181