Pondělí 2. srpna 2021, svátek má Gustav
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 2. srpna 2021 Gustav

Vědci objevili způsob, jak přímo detekovat černé díry

  0:01aktualizováno  14:31
Mezinárodní vědecký tým simuloval podmínky panující v okolí rychle rotujících černých děr. Při svém výzkumu mimo jiné narazil na další způsob, jak odhalit černé díry. Prozradí je stáčející se vlnové plochy.

Černá díra | foto: Profimedia

V roce 2003 americký astronom Martin Harwit z Cornell University teoreticky předpověděl, že rychle rotující černé díry by mohly způsobovat spirálovité stáčení elektromagnetických vln světla, které prochází v jejich blízkosti.

Rotující černé díry deformují časoprostor jinak

Harwit tehdy zkoumal tzv. orbitální moment hybnosti fotonů. Ve svých vývodech přitom vycházel z Einsteinovy teorie relativity, jež tvrdí, že poblíž velmi hmotných a hustých těles dochází k deformacím časoprostoru.

Pokud však tato tělesa navíc ještě rotují, pak vlivem rotace dochází ke "strhávání" okolního časoprostoru. Z toho vyplývá, že deformace má ještě složitější průběh.

Harwitovy předpovědi nyní potvrdily počítačové matematicko-fyzikální simulace, které provedl mezinárodní výzkumný tým. Ten byl složený z vědců z Itálie, Švédska, Austrálie a Španělska.

Potvrdilo se, že světelné vlny procházející blízko kolem rychle rotujících černých děr rovněž podléhají deformaci. Ta způsobí, že se jejich původně rovinné vlnoplochy stáčejí do spirály.

Rotující černé díry

Rotující černé díry

Důvodem je, že u fotonů dochází ke změnám v již zmíněném orbitálním momentu hybnosti. Elektromagnetické vlny tak dostávající charakteristický šroubovitý tvar.

"Jde o zvláštní typ rotujícího světla," říká jeden z autorů studie Bo Thidé ze Švédského astrofyzikálního ústavu.

Dva dopady studie

Podle vědců lze měřit orbitální moment hybnosti světla. V praxi by šlo o velmi obtížné měření, kladoucí maximální nároky na jeho přesnost. V principu ovšem je možné. A to je velice důležité, neboť by to mohlo mít obrovský dopad na  současnou astrofyziku a teoretickou fyziku.

Za prvé by vědci měli poprvé k dispozici metodu, která by jim umožňovala přímo detekovat černé díry. Ale nejen to. Měření orbitálního momentu hybnosti světla by rovněž mohlo představovat další výzvu i pro samotnou teorii relativity, neboť se tak nabízí další možnost jejího testování.

Přímé detekování černých děr

I když o existenci černých děr dnes většina vědců nepochybuje, nikdo z nich neviděl žádnou černou díru na vlastní oči. Ani nemohl.

Astrofyzici je v současnosti zkoumají vždy jen pomocí nepřímých metod. Buď na jejich přítomnost usuzují z jejich gravitačního vlivu na okolní tělesa (hvězdy apod.), jež pozorovat přímo umíme, anebo studují světlo, které vydává rozžhavená hmota padající do jejich nitra.

Cokoliv (včetně světla), co překročí tzv. horizont událostí černé díry, zmizí navždy a nenávratně pryč z našeho dohledu i dosahu. Přesto jsou vědci přesvědčeni, že černé díry tak úplně černé nejsou.

I když o existenci černých děr většina vědců nepochybuje, nikdo z nich neviděl žádnou černou díru na vlastní oči.

Podle nich vydávají nepatrné tepelné záření známé jako Hawkingovo záření. Jenže toto záření je tak slabé, že ho zcela překrývá reliktní záření pocházející z dob nedlouho po Velkém třesku.

Ovšem změny v orbitálním momentu hybnosti světla by vědcům mohly poskytnout docela vhodný nástroj k tomu, jak účinně odfiltrovat Hawkingovo záření a pozorovat tak černé díry přímo. Záleží jen na schopnostech a možnostech budoucích teleskopů (zde zmiňme zejména mezinárodní projekt Square Kilometre Array).

Testování teorie relativity

Pokud by změny v orbitálním momentu hybnosti byly u světla skutečně zaznamenány, znamenalo by to, že teorie relativity opět správně předpovídá, co se děje v okolí extrémně hmotných a hustých těles. V opačném případě by však vyžadovala revizi.

Zdroj:

www.nature.com
www.physicsworld.com

Autor:
  • Nejčtenější

Setkání, která se nekonala. Olympioniky přenáší do studia šikovný trik

V přenosech olympijských studií kanálů Eurosport se střídá jedna sportovní hvězda za druhou, přitom fyzicky od sebe...

První oceánský kabel měl dráty tak dlouhé, že by nás spojily s Měsícem

V létě roku 1866 byl po několika neúspěšných pokusech položen na dno Atlantiku první dlouhodobě fungující telegrafní...

Příběh nejslavnější vzducholodě. Před 90 lety byla na arktické expedici

Vzducholoď LZ 127 Graf Zeppelin má na kontě několik položek ve fiktivní tabulce nejvýznamnějších úspěchů v historii...

Deset tipů pro Word. Praktické funkce, o kterých jste možná ani nevěděli

Premium Microsoft Word je jedním z nejčastěji používaných textových editorů. Je funkční, flexibilní a pohodlně se používá....

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Mezinárodní vesmírná stanice se rozšířila o ruskou laboratoř Nauka

Víceúčelový laboratorní modul nazvaný Nauka byl úspěšně připojen k Mezinárodní vesmírné stanici ISS. Z kosmodromu...

KOMENTÁŘ: Cesta do elektromobilního pekla. Auta přinášejí víc problémů než výhod

Premium Nová doba elektromobilní nás vrátí o půlstoletí zpátky: auto bude luxus, mobilita taky a draze to zaplatíme všichni. I...

Mlčeti zlato. Profesionální vyjednavač vysvětluje, jak jednat s dětmi či šéfem

Premium Každý člověk vyjednává v průměru pětkrát za den. Doma s partnerem, s dětmi, v práci se šéfem, s podřízenými. Radim...

Český vlk z Wall Street jde k soudu. Hlavní roli v kauze Via Chem má miliardář Sisák

Premium Schyluje se k dlouho očekávané soudní bitvě, v níž je hlavní postavou známý český finančník a miliardář Petr Sisák...

  • Další z rubriky

Odstartoval v pořádku, nyní však Rusové řeší problém nového modulu pro ISS

Start nového modulu Nauka (česky Věda) pro ruskou část Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) proběhl podle plánů, později...

SpaceX plánuje první výlet do vesmíru se svou lodí pro Měsíc a Mars

Na texaské základně Starbase pokračují přípravy na první orbitální start stroje Starship a jeho prvního stupně Super...

Nejbohatší člověk světa poletí vlastní raketou do kosmu i s teenagerem

Ještě nedávno vedl společnost Amazon, nyní předal otěže svému nástupci a rozhodl se vydat na hranici vesmíru ve své...

Jak SpaceX získalo rampu LC-39A i přes protesty konkurenčního Blue Originu

Firma SpaceX disponuje už řadu let třemi startovními rampami, díky kterým může plnit závazky vůči svým zákazníkům a...

Ostych a stud před kolegy jsou ztracená energie, míní Vica Kerekes

Slovenská herečka maďarského původu Vica Kerekes (40) přijala nabídku režiséra Tomáše Svobody a zahraje si v jeho...

Zemřel herec Vladimír Marek, roky bojoval s rakovinou

V nedožitých 70 letech zemřel ve čtvrtek divadelní, muzikálový i televizní herec Vladimír Marek. Podle Blesk.cz se od...

Teď už se nestává, že bych si místo peněz odvezl auto, říká podnikatel

Táta Ivo byl původně horníkem, syn stejného jména automechanikem. Hned po revoluci skočili rovnýma nohama do podnikání...

Dubrovník se konečně připojil ke zbytku země, most se vyhýbá Bosně

Připevněním posledního segmentu budovaného mostu na poloostrov Pelješac se ve čtvrtek spojila dosud oddělená oblast...

Britney Spears se ukázala nahoře bez. Prý na protest proti otci

Britney Spears (39), která s otcem bojuje u soudu kvůli opatrovnictví a správě jejího majetku, zveřejnila na sociálních...