Unikátní černá díra možná osvětlí konec obřích hvězd

TLDR verze: Černá díra LB-1 má hmotnost kolem 70 Sluncí – to je ale na pozůstatek hvězdy příliš mnoho! Budeme tak nejspíše muset upravit to, u kterých hvězd černé díry vznikají! Studie tu.

Nepochopení hrdinové

Jestli existuje jediná věc vesmíru, která by si zasloužila lepší pověst, pak to jsou černé díry! Zatímco ve sci-fi jde o ultimátní vysavače, které ohrožují odvážné futuristické muže, ženy a chlupaté bytosti z Tau Ceti 4 v jejich poletování galaxií, v reálu to jsou černé díry, co drží ty galaxie pohromadě! A co třeba taky pomáhá mezihvězdnému plynu proudit prostorem a vytvářet nové hvězdy! To, že černé díry nejsou jenom bezduší budulínci, ale mají značný přesah na své okolí, perfektně demonstruje i zatím poslední černodírná záhada.

Nově objevená černá díra LB-1, kterou vypátral tým Ťi-fenga Liou skrze čínský teleskop Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescop (LAMOST), má totiž hmotnost zhruba 70 Sluncí! Problém je, že pro naše teorie je existence této váhové kategorie nečekanější než španělská inkvizice!

Není tomu tak ale kvůli tomu, že by vznik tohodle macka byl „nemožný„, jak už se zase začalo nemožně psát na popularizačních sajtách.  Černé díry dnes mají vznikat primárně jediným způsobem – supernovou, po níž se zbylá hvězdná hmota zhroutí sama do sebe. Tento vznik však má paradoxně nejenom spodní limit (Slunce je na supernovu a vznik černé díry příliš „malé“), ale i horní limit! Velmi hmotné hvězdy by tak neměly při svém zhroucení vyprodukovat černou díru, ale jednoduše se při výbuchu zcela anihilovat.

Přesná hranice, odkdy & kam při supernově černé díry vznikají, není přesně známa. Odhaduje se, že spodní hranicí je cca. 5 Sluncí (jinak vznikne neutronka), horní pak něco kolem 30 až 40 Sluncí. V naší galaxii mají kandidáti na černé díry kolem 10 Sluncí, mimo naši galaxii pak právě kolem třicítky. Takže, aby měla LB-1 hmotnost kolem 70 Sluncí, musela by vzniknout ve hvězdné kategorii v níž… už nemají vznikat černé díry.

Takže něco je zjevně v současných teoriích šejdrem. A řešení může být… překvapivé pro všechny zúčastněné!

Vstříc poznání

Pro některé z nových čtenářů bude teď nutné klarifikovat dvě, tři věci. V první řadě – ty předpoklady. O velké černé díře z aktuální práce se už zase začalo psát jako o „impossible black hole“. Což pro 60 až 80 procent lidí, kteří čtou jen titulky, zní, jako že se zase o kousek zbořily stěny reality a/nebo vědátoři páchali hromadné sepukku po šokantním zjištění, že něco z teorií bylo jinak než v reálu!

Nový objev, pokud se potvrdí a nevysvětlí jinak (domyslete si další tradiční vědátorské disclaimery), samozřejmě opravdu naznačuje, že dosavadní predikce byly nějak dílem nesprávné. Ale (tady přichází klarifikace druhé věci) přesně podobné narušení teorií je samozřejmě výborná zpráva! Takhle se posunuje poznání! Kdyby všechny lidské predikce o fungování vesmíru byly od počátku správné, Země by musela být placatá a hvězdy by byly jen díry v nebeské sféře…

Jak tedy LB-1 vysvětlit? Možností je víc. Už dlouho samozřejmě známe mnohem menší i mnohem větší černé díry. Doposud jsme ale jednoduše nepředpokládali, že černou díru této velikosti najdeme v jejím současném kontextu. Proč?

Černé díry se samozřejmě můžou i spojovat či zvětšovat svůj objem i „tradičním“ chroupáním hmoty. Merger černých děr naznačený gravitační vlnou GW150914 vyprodukoval ostatně černou díru podobné váhové třídy. Jenže v okolí LB-1 se stále nachází druhá hvězda (nejspíše kdysi tvořící s původní megahvězdou dvojhvězdu), která oběhne LB-1 jednou za 79 dní. Vlastně jsme díky její přítomnosti LB-1 objevili stejnou de facto stejnou metodou, jakou se detekují exoplanety.

A přítomnost druhé hvězdy prakticky vylučuje možnost, že by LB-1 vznikla jako menší černá díra a narostla do nynější velikosti hladovým spojením s jinou černou dírou anebo debužírovacím pozřením ekvivalentního materiálu.


Doufám, že vám teď kontextová reklama prodává přípravky na hubnutí. 

Budoucnost patří singularitě

Ne snad, že by takový budulínkovský nárůst nebyl možný pro LB-1 samotnou. Ale obě možnosti by prakticky zcela jistě musely narušit dráhu druhé zbylé hvězdy. Jenže její dráha je skoro perfektně kruhová. A to radikálně snižuje i možnost, že LB-1 zachytila hvězdu až po svém zvětšení. Zachycené objekty totiž typicky mají eliptickou dráhu. Čili jde rozhodně o zajímavý kosmický oříšek, na jehož řešení bude třeba jistá míra inteligence, geniality a grantových peněz!

Jedinou zbylou možností je totiž zřejmě jakýsi exotický typ velmi hmotné supernovy, který ale nevede k anihilaci, nýbrž k návratu materiálu zpět do jádra, kde dojde na jeho gravitační kolaps. Takže nám LB-1 možná naznačí víc o hvězdné evoluci a bude stát vzorem dalšího poznávání toho, jak život hvězd vede v život černých děr.

To je, konec konců, další důvod, proč černé díry milovat. Až za triliony triliony trilionů let dojde ve vesmíru (v jednom ze scénářů dalšího vývoje) i to poslední hvězdné palivo, černé díry budou tím, kdo po hvězdách zdědí kosmos! My tou dobou možná budeme už prdět do Bose-Einsteinova kondenzáru, ale možná to budou černé díry, kdo historicky vzato bude vesmíru dominovat mnohem, mnohem delší období než naše staré známé hvězdy. Jinými slovy – ta pravá budoucnost patří singularitám!

[LL]

A když už jsme u toho, připomeňte si jiný letošní černoděrný objev:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze