TLDR: Fyzici spočítali, že černodíry by mohly vytvářet částice na podobných energiích jako pozemské urychlovače. V praxi je ovšem výměna urychlovačů za detektory spíše diskutabilní. Studie tuna.
Obří urychlovač částic LHC možná pomáhá rozlousknout taje vesmíru, ale stojí taky prachy – a navíc si z něj panikáři rvou rodidla, ačkoliv mnohé jevy v přírodě (supernovy, černodíry) mají mnohem, mnohem silnější energie než LHC. A tak vědátory napadlo – proč to nespojit?
„Jak jako, nespojit?“
Čistě teoreticky, samože.
Lidi v Evropě se fčil mimo jiné hádají o tom, kde postaví další urychlovač za 15 miliard euro, ale vesmír si mezitím v klidu drtí částice u černých děr – a zadara! Nová studie přitom připomíná, že rotující supermasivní černé díry v jádrech galaxií urychlovat částice na podobné (fskutečnsoti i vyšší) energie, jaké umí naše nejlepší urychlovače.
V blízkosti černé díry se mohou plyny stáčet, čerpat energii z rotace a vyvolávat chaotické srážky částic. Část z nich je pohlcena, ale některé odlétnou ven – a mohou dorazit až k nám!
Takže místo výstavby dalšího drahého projektu může stačit sledovat vesmír – pomocí detektorů jako Ice Cube na jižním pólu nebo podmořského teleskopu ve Středomoří – a máme to zadara!
Černá díra může být i užitečná! Zdroj: ČTK, vlastní
„WTF?“
Výše uvedený scénář je samože poněkud nesmysl – ale už jsem viděl titulky, které tuhle práci takto poněkud nešťastně zjednodušily. Takže, co se reálně řešilo – a opravdu koncept nikoho nenapadlo?
Inu, napadl – částicová astronomie je již poměrně dlouho pilovaný obor. Paper má taky trochu jiný význam, než jaký se občas objevuje ve shrnutí – autoři chtěli ukázat, že existuje jediný přirozený astrofyzikální způsob, jak vytvořit „superurychlovač“ s energiemi na úrovni LHC nebo vyššími!
Studie výslovně počítá, co se stane, když do téměř maximálně rotující černé díry padá retrográdní disk – tedy disk otáčející se opačně než černá díra. Částice z něj mají delší „rozběh“, a když se srazí s částicemi padajícími z velké dálky, může energie kolize dosáhnout stovek TeV – a v ideálním případě i nekonečna.
„Aha, to už nezní tak sexy jako ty upravené titulky!“
Ano, ale je to furtzajímavý! Retrográdní disky přitom nejsou sci-fi – když černá díra „znovu ožije“, třeba po přísunu nové hmoty, směr rotace nového disku klidně může být opačný. Tím dostává tahle konfigurace i realistický astrofyzikální základ.
Výzkum tak v reálu odkazuje i na možné vysvětlení ultravysoce energetického neutrina a dopočítává konkrétní, realistický scénář pro generování ultraenergetických kolizí v okolí černých děr – což nakonec může částicová astronomie jistě doplnit LHC!
Vědátoři v LHC se tedy nemusejí obávat, že by skončili na dlažbě – spíše to vypadá, že by některé tajemné vysokoenergetické částice mohly být o píď blíž vysvětlení!
„Zajímavý. A příští LHC bude fakt stát takový ranec!“
To se uvidí! Prozatím další navrhovaný urychlovač částic pojmenovaný originálně Future Circular Collider (FCC) zřejmě bude podle odhadů stát přibližně 17 až 30 miliard dolarů. Tolik bude stát vybudování až 91 kilometrů dlouhého tunelu, který bude třikrát větší než LHC. A nebude to taky hned.
První fáze, FCC-ee, urychlovač elektronů a pozitronů, by měla být spuštěna kolemroku 2046. Tedy momentálně za víc jak dvě dekády. Druhá fáze, FCC-hh, urychlovač protonů a protonů, by pak měla být uvedena do provozu až v 70. letech 21. století. Dlužno dodat, že u podobných projektů je nějaké opoždění za původními plány skoro jisté…
Takže by se leccos usnadnilo, kdybychom mohli pro částice jen šmírovat černodíry. Jen je to v praxi bohužel pouze tématem nešťastných zjednodušení…
[Ladislav Loukota]
Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je hatemail@vedator.org
