Vědci možná objevili důkaz existence hawkingovy radiace, která jako jediná dokáže uniknout z černé díry

10. 2. 2020
Černé díryGravitační vlny

Astronomové zkoumající data z první známé kolize neutronových hvězd z roku 2017 objevili náznaky ozvěn, které podle nich naznačují existenci hawkingovy radiace vycházející z výsledného objektu. Tato radiace je podle teorie jediná, která by mohla unikat z černé díry a jejím prostřednictvím by tak mohlo docházet k pozvolnému vypařování černých děr. Výsledky svého výzkumu publikoval vědecký tým vedený Niayeshem Afshordim ve vědeckém magazínu Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Černá díra, ilustrace

Černá díra, ilustrace Na obrázku je znázorněna hmota rotující kolem černé díry.



Hawkingovo záření má podle britského astrofyzika Stephena Hawkinga vznikat v blízkosti horizontu události černé díry. Páry částice-antičástice, které v této oblasti vznikají, jsou horizontem události rozdělené, a ta částice, která se nachází vně černé díry, způsobuje úbytek hmotnosti černé díry. 

První známá kolize neutronových hvězd nese označení GW170817 a byla jako první detekována prostřednictvím gravitačních vln i elektromagnetické radiace. V záznamu gravitačních vln z této události se vědcům nyní podařilo nalézt obdobu ozvěn, které podle nich mohly vzniknout v důsledku existence tzv. kvantového chmýří (quantum fuzz). To by mělo vznikat v okolí černé díry, v případě, že by z ní unikala hawkingova radiace (hawkingovo záření).

Ne všichni vědci, ale souhlasí se závěry tohoto výzkumu. Už dříve se totiž pokoušeli najít evidenci ozvěn v gravitačních vlnách od černých děr a bez výsledku. Tedy alespoň ne statisticky významného výsledku. Je pravděpodobné, že naše existující technologie prostě ještě není dostatečně citlivá, aby podobný efekt dokázala zachytit. To přiznávají i autoři nové studie.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Více o kolizi neutronových hvězd GW170817

V místě první detekované kolize neutronových hvězd už došlo k uklidnění jejích následků

11. 9. 2019 Tým astronomů vedený Wen-fai Fongovou prozkoumal následky první známé kolize neutronových hvězd. Šlo o první událost, u které byly zachyceny gravitační vlny a zároveň viditelné světlo, což vědcům dalo unikátní příležitost k prozkoumání tohoto jevu. Za pomoci Hubblova teleskopu snímali během roku a půl oblast, kde ke kolizi došlo, aby prozkoumali následky této energetické události. Na posledním snímku už zmizely následky kolize a vědci tak mohli porovnat běžný stav se samotnou kolizí.

        
        
Pozorování události GW170817

Událost označená jako GW170817 byla zachycena detektory gravitačních vln LIGO a VIRGO v srpnu 2017. V následujících hodinách a dnech zachytilo na 70 observatoří po celém světě i na oběžné dráze záblesk radiace napříč spektrem vycházející ze stejného místa. Šlo o první případ tzv. multikanálové astronomie, kdy bylo pozorování v elektromagnetickém spektru doprovázeno také gravitačními vlnami, které se vesmírem šíří odlišným principem.

Pozorovaná událost byla podle vědců způsobena dvěma neutronovými hvězdami, které kolem sebe vzájemně rotovaly velkou rychlostí a postupně se přibližovaly. Nejintenzivnější gravitační vlny vznikly v momentě, kdy se obě hvězdy setkaly. V tu chvíli vznikla také kilonova - velmi zářivá exploze, která byla s několikahodinovým zpožděním zachycena také běžnými observatořemi. Během této kilonovy vzniklo množství těžkých prvků a podle odhadů také zlato a platina o hmotnosti 10 Zemí.

1,7 sekundy po gravitačních vlnách byl pozorován krátký záblesk gama záření vesmírnými observatořemi INTEGRAL a Fermi. Vědci už dříve uvažovali, že podobně krátké záblesky gama záření mohou být způsobeny kolizí neutronových hvězd, což se v tomto případě potvrdilo. Po jedenácti hodinách byl nalezen zdroj záření také ve viditelné části elektromagnetického spektra. Po 15 hodinách bylo detekováno záření ultrafialové, po devíti dnech potom rentgenové a po více než dvou týdnech také rádiové vlny.


Následky kolize neutronových hvězd

Následná pozorování naznačují, že po kolizi neutronových hvězd došlo ke vzniku hypermasivní neutronové hvězdy. Doposud však není zřejmé, zda zkolabovala do černé díry nebo existuje doteď.

Od prosince 2017 do března 2019 pozoroval místo události také teleskop Hubble. Při posledním měření z konce března tohoto roku se ukázalo, že dosvit kolize už zcela zmizel a je tak možné oddělit běžné záření od záření způsobeného událostí GW170817. Vědci totiž potřebovali znát běžné záření domácí galaxie události NGC 4993, které se mísilo se zářením z kolize.

Na 10 snímcích z Hubblova teleskopu jsou tak zachyceny následky kilonovy, které postupně utichají. Výsledek podporuje dřívější teoretické predikce vědců pro kolizi neutronových hvězd, při které měly vzniknout proudy intenzivní radiace. Právě u této události byl zřejmě takový proud poprvé detekovaný, i když nemířil přímo na Zemi. Podle vědců byl od Země odchýlen o 30°.
        celý článek
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Černé díry

Teleskop Hubble objevil dva páry kvazarů v dávném vesmíru, zřejmě pochází z kolidujících galaxií
9. 4. 2021 (novější než zobrazený článek)

Astronomové našli s pomocí vesmírného teleskopu Hubble dvě dvojice vzájemně blízkých kvazarů. Domnívají se, že tyto aktivní supermasivní černé díry pochází z galaxií, které pozorují v procesu jejich sloučení. Drtivá většina doposud pozorovaných kvazarů byla osamocená, podle odhadů se dvojité kvazary vyskytují pouze v jednom z tisíce případů.

celý článek

Event Horizon Telescope změřil magnetické pole supermasivní černé díry v galaxii M87
27. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

Event Horizon Telescope (EHT) zveřejnil nový pohled na supermasivní černou díru ve středu galaxie M87. Polarizované světlo z tohoto objektu ukazuje magnetické pole v těsné blízkosti černé díry. Studiem magnetismu v okolí černé díry mohou vědci zjistit nové informace o procesech, které vedou ke vzniku energetických proudů radiace, které se táhnou z jádra galaxie M87 tisíce světelných let daleko.

celý článek

Astronomům se podařilo najít první supermasivní černou díru, která se pohybuje uvnitř svojí mateřské galaxie
16. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

Supermasivní černé díry se nacházejí v jádru galaxií a pohybují se zároveň s nimi (nebo možná galaxie zároveň s černou dírou). V nové studii v magazínu Astrophysical Journal vědci popisují první případ supermasivní černé díry, která se pohybuje uvnitř své mateřské galaxie J0437+2456. Příčina tohoto neobvyklého pohybu zatím není zřejmá, jedno z možných vysvětlení je, že by mohlo jít o následek kolize supermasivních černých děr.

celý článek

Nezvyklé gravitační vlny GW190521 mohly vzniknout kolizí s primordiální černou dírou
9. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

Detekce gravitačních vln GW190521 láme vědcům hlavy. Tento signál indikující dočasné narušení časoprostoru totiž zřejmě pochází z kolize černých děr nezvyklé velikosti - střední. Takové objekty doposud nebyly pozorovány a nebylo ani zřejmé, zda skutečně existují. Podle nové studie mohla jedna z černých děr této kolize pocházet z počátků vesmíru.

celý článek

Mapa více než 25 tisíců známých supermasivních černých děr
6. 3. 2021 (novější než zobrazený článek)

Mezinárodní tým astronomů publikoval novou mapu s více než 25 tisíci supermasivními černými dírami. Astronomové ke svému studiu vesmíru využili 52 rádiových antén LOFAR umístěných v 9 evropských zemích. Supermasivní černé díry se nacházejí v jádrech většiny zkoumaných galaxií, každá tečka na této mapě tedy pochází z jiné galaxie.

celý článek

První objevená černá díra Cygnus X-1 je masivnější než se předpokládalo a rotuje téměř rychlostí světla
26. 2. 2021 (novější než zobrazený článek)

Stelární černá díra Cygnus X-1 byla nově prozkoumána pomocí teleskopů ze sítě VLBA (Very Long Baseline Array). Z nových dat vědci usuzují, že se nachází dál a je o celou polovinu větší, než se doposud předpokládalo. Zároveň vypočítali, že rotuje rychlostí, která se blíží rychlosti světla. Cygnus X-1 se tak stává největší přímo pozorovanou stelární černou dírou s nejrychlejší známou rotací.

celý článek

Za vznikem jediné známé černé díry střední velikosti by mohla být kolize exotických bosonových hvězd
25. 2. 2021 (novější než zobrazený článek)

Podle mezinárodního týmu vědců by za událostí, ve které vznikly gravitační vlny GW190521, mohla ve skutečnosti být kolize bosonových hvězd. Tato kategorie hvězd zatím nebyla nikdy pozorována a existuje pouze v teoriích. Ke svému závěru vědci došli na základě počítačových simulací kolizí bosonových hvězd, které se nápadně podobají detekovanému signálu detektory gravitačních vln LIGO a Virgo.

celý článek