Černá díra, neasi. Zdroj: NASA

Zdroj obrázku:

Napište zdroj obrázku

Černé díry by mohly být zdrojem temné energie

TLDR: Model, v němž černé díry přirozeně rostou spolu s vesmírem a přispívají k temné energii, odpovídá skutečným údajům o vzdálenostech z mapování DESI. Studie tuna.

Nejenom vy takto na podzim, ale i vesmír expanduje – co ale překvapilo vědátory v 90. letech je skutečnost, že tempo této expanze mírně, ale konstantně zrychluje! Logika by měla velet, že po prvotním rozprsknutí během Velkého třesku by toto tempo mělo ale naopak zpomalovat

A ačkoliv růst expanze můžeme měřit, nemáme šajn, co jej způsobuje. Proto byla jako motor tohoto zrychlování postavena neznámá veličina známá jako Temná energie! Poslední studie ale zvyšuje šanci, že se blížíme identifikaci zdroje této temné energie. Ano, páni a dámové, mohly by to být černé díry!

Černá energie?

Temné energie je kotel. Veškerá část kosmu, kterou věda dokáže popsat, tvoří jen něco málo přes 5 % hmotnosti vesmíru – zbytek je ukován v temné hmotě (23 %) a temné energii (72 %). Co přesně by temná hmota mohla být, se tuší – chybí k tomu ještě důkazy v podobě hypotetických částic, ale aspoň máme co hledat. Co by ale mohla být temná energie, to nevěděl nikdo.

Vloni se to ale začalo možná měnit skrze první práci, která postavila možné rovnítko mezi temnou energii a černé díry. Temná energie je totiž liška podšitá – zdá se, že její síla se mění v průběhu stárnutí vesmíru. Po Velkém třesku se tempo rozpínání totiž skutečně zpomalovalo, až teprve 5 miliard let po Velkotřesku zesílila temná energie a expanze začala narůstat… A loňská práce naznačila, že černé díry nabývají hmotnosti způsobem, který odpovídá zvyšování síly temné energie.

Zdroj: Buzzfeed
Zdroj: Buzzfeed

Ne všichni na tuto hypotézu slyšeli. Ono to totiž na první pohled vypadá, že černé díry a temná energie spolu nemají pranic společného. Černá díra je čistě gravitační studna tak silná, že její vlastní energie udržuje její existenci. Temná energie je naproti tomu jakési pole, které se táhne napříč vesmírem – dost možná jde o pole vyplývající přímo z vlastností časoprostoru.

Po loňské studii nyní ale přišla další práce z Arizonské státní univerzity, která si myslí, že černé díry by skutečně mohly být zdrojem temné energie!

Děsy z DESI

Podařilo se totiž najít již druhou korelaci mezi černými děrami a temnou energií. Loňská práce ještě zkoumala suprmasivní černodíry v centrech „mrtvých“ galaxií. Tedy uvnitř galaxií, které vyčerpaly své palivo jak pro růst nových hvězd, tak pro růst supermasivní černé díry. A přesto tu díry pomalu rostly („shodou náhod“ tempem expanze)!

Všichni víme, že černodíry rostou tím, že konzumují hvězdy, planety a nebohé kosmolety – ale zdá se, že jejich hmotnost nabývá navíc i rovnoměrně k množství temné energie ve vesmíru… Pokud černé díry rostou i díky temné hmotě, působí nárůst jejich hmotnosti jako zdroj temné energie. Podle teorie tento „extra růst hmoty“ černých děr může přímo přispívat k hustotě energie ve vesmíru, a tak vlastně vytvářet temnou energii…

Velký třesk a evoluce vesmíru, neasik. Zdroj: NASA, vlastní
Velký třesk a evoluce vesmíru, neasik. Zdroj: NASA, vlastní

To byl ale jen jeden důkaz. Croker a jeho kolegové se proto jali zkoumat jiné černodíry, přesně černodíry během jejich zrodu skrze data DESI. Čehožeto? Představte si, že máte na obloze obrovskou mapu galaxií, na které je znázorněno, kde se nacházejí a jak jsou od sebe vzdáleny. Projekt DESI poskytl vědátorům takovou mapu, která jim pomáhá měřit, jak rychle se vesmír v různých obdobích rozpíná.

Pracovali přitom s dvěma modely map – každá byla modelem předpovídajícím, jak by měl vesmír vypadat, pokud jeho rozpínání způsobují různé věci. Prvním modelem byl ten tradiční, který říká, že temná energie je konstantní síla, která se nikdy nemění. Druhým modelem byla nová představa, podle níž temná energie pochází z černých děr, které s růstem vesmíru nabývají na hmotnosti…

Aha?

A ukázalo se, že oba jevy byly ve vzájemném souladu! Jak vznikaly nové černé díry při zániku masivních hvězd, množství temné energie ve vesmíru se správným způsobem zvyšovalo

Hypotéza černých děr jako zdroje temné energie k tomu již dostala sexy název Kosmologická vazba, ještě ale nemá úplně vyhráno. Předně, ani tradiční model DESI nebyl úplně mimo, jenom měl vícero nepřesností oproti modelu s kosmologickou vazbou. Dvě studie ještě přepsání učebnic nedělají – nicméně, je k němu nakročeno.

Sekundárně, jak je dobrým zvykem studií, měli bychom s kosmologickou vazbou o otazník míň, ale i o otazník víc. Jak černé díry generují temnou energii? Co to tedy temná energie vlastně ne, když už možná známe zdroj? A co na to Jak Tleskač?

Jak autoři dodávají, hypotéza nyní přestává být teoretickou, a začíná být experimentální otázkou. Což je samože o dost složitější, protože počet černých děr, na nichž lze experimentovat, se limitně blíží nule. Ale možná jsme to měli tušit. Ačkoliv pojem „temná energie“ vznikl jednoduše z toho, že vědátoři neměli páru, co by zdrojem této „síly“ mohlo být, bylo by nakonec stylové, kdyby se prozaicky ukázalo, že za ni mohou jiné, objektivně tmavé objekty našeho vesmíru!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]

Reklama

Reklama

Copyright © 2025 VĚDÁTOR. Všechna práva vyhrazena.
Copyright © 2025 VĚDÁTOR. Všechna práva vyhrazena.