Nezvyklé gravitační vlny GW190521 mohly vzniknout kolizí s primordiální černou dírou

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.

Černá díra, ilustrace

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



Černé díry, kategorie

Černé díry jsou masivní kompaktní objekty s tak silnou gravitací, že z nich nedokáže uniknout ani světlo. To ale neznamená, že jsou všechny stejné. Vědci rozlišují tři (až pět) základních kategorií černých děr, které se od sebe liší svou hmotností i vznikem:
  • Černé díry hvězdné velikosti (kolapsary) - mají hmotnost jednotek až desítek Sluncí a vznikají při kolapsu masivní hvězdy. Proces, při kterém vzniká černá díra hvězdné velikosti se označuje jako hypernova a je doprovázena zábleskem gama záření.
  • Černé díry střední velikosti - dosahují hmotnosti mezi 100 a miliónem slunečních hmotností. Zřejmě nevznikají přímo z hvězd, ale spojením menších černých děr. Tato třída černých děr byla po dlouhou dobu pouze teoretická, protože se astronomům nepodařilo najít žádný konkrétní objekt, který by do této kategorie zapadal. První známou černou dírou střední velikosti se nakonec stal objekt objevený pomocí gravitačních vln (signál GW190521)
  • Supermasivní černé díry - nachází se v jádrech galaxií a mají miliony až miliardy hmotností Slunce. V jádru naš vlastní galaxie dřímá supermasivní černá díra Sagittarius A* s hmotností kolem 4 milionů Sluncí.
  • Ultramasivní černé díry (superobří černé díry) - další uvažovanou kategorií jsou ultramasivní černé díry, které mohou mít hmotnost 10 až 100 miliard Sluncí.
  • Neuvěřitelně velké černé díry (Stupendously LArge Black holeS, SLABS) - Nedávno přišli vědci s pátou kategorií černých děr, jejichž hmotnost přesahuje 100 miliard Sluncí.
Ze signálu gravitačních vln vědci dokáží zjistit hmotnost kolidujících objektů a také hmotnost toho výsledného. U GW190521 se podle nich srazily černé díry o hmotnostech 66 a 85 Sluncí. Zejména u většího z těchto objektů vědci nedokáží s jistotou říct, jak vzniknul.

Jednou z teorií je, že už tato černá díra vznikla kolizí jiných menších děr. Objevují se ale další alternativní vysvětlení, jako například kolize teoretických bosonových hvězd. Nejnověji se vědci pokusili pomocí simulací zjistit, zda by zachycený signál mohl odpovídat kolizi s primordiální černou dírou, tedy objektem, který pochází doslova z počátků vesmíru.

Vědci chtěli primárně zjistit, jaké vlastnosti by měla primordiální černá díra, která by vedla k detekovaným gravitačním vlnám, a zda by neodporovala známým fyzikálním zákonům. Podle výsledků simulace je skutečně možné, že by o takový objekt mohlo jít. Neznamená to nicméně důkaz jeho existence, pouze možnost, která zcela neodporuje našemu poznání vesmíru. 
Líbil se Vám tento článek?
Podpořte tento web sdílením našeho obsahu
Líbil se Vám tento článek?
Podpořte tento web sdílením našeho obsahu
Chcete vědět o dalším článku?
Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích


Další zprávy z kategorie
Černé díry
tag icon
Další články z kategorie
Černé díry