Černá díra je velmi zvláštní a tajemný objekt, který stejně úspěšně, jako jedna galská nedobytná osada, odolává náporu vědy, racionalitě a selského rozumu. Těmto objektům se v současnosti věnují i opravdové špičky v oboru a stejně se zdá, že jim asi nikdy nepřijdeme na kloub. Jsou to objekty velice nenápadné a ostražité, neboť nevyzrazují žádné své tajemství jen tak na lehko. Vše v tomto vesmíru se řídí přírodními zákony a i černé díry se musejí chovat podle pravidel - přesto se zdá, že se tyto exotické objekty zcela vymykají všemu, co jsme dosud poznali - podplácejí stvořitele a vytvářejí si vlastní zákony.

 

Teď vážně. Typická definice černé díry zní, že jde o objekt tak hmotný, že jeho gravitaci neunikne ani světlo. Tato definice je zcela v pořádku a chceme-li se zamyslet nad podstatou černé díry, stačí se ponořit do této definice. Trajektorie světla je v blízkosti hmotných objektů skutečně zakřivována a je tedy čistě otázkou hmotnosti, zda si nějaký objekt světlo zcela podmaní. Vědce ještě před objevem první černé díry napadlo, že když budou postupně zvětšovat hmotnost nějaké hvězdy, narazí na hranici, kdy jen díky své hmotnosti nebude tato hvězda schopna vyzářit do svého okolí žádné světlo a my ji nebudeme moci vidět, neboť si ho svou gravitací zase přitáhne k sobě. A pokud bude hmotnost hvězdy dále narůstat, bude narůstat i vzdálenost, na kterou bude schopna polapit světlo přicházející i z jiných hvězd.

 

Díky této myšlence byly černé díry předpovězeny mnohem dříve, než se nějaké podařilo skutečně objevit. Jak také chcete na temné obloze najít něco, co nevyzařuje světlo ? Osvědčilo se (mimo jiné) pátrat po zdánlivých nesrovnalostech a extrémních situacích - pokud zde černé díry jsou, pak mají nevídaný vliv na své okolí - zakřivují dráhy hvězd či oblak plynů a urychlují je na nepřestavitelné rychlosti. Záhadou zůstávalo, co to ve své podstatě černé díry jsou.. jsou to ještě hvězdy nebo se ani o skutečném objektu hovořit nedá ? Dosud tato otázka není zcela zodpovězena a ačkoliv teorií je celá řada, nedokázali jsme žádnou z nich nikdy dokázat. A nedokázali jsme ani vyřešit paradoxy, které se s černými dírami spojují (např. kam se ztrácí všechna ta hmota, která je černou dírou pohlcena).

 

Credit: NASA/CXC/M.Weiss

 

 

Z pohledu laika je černá díra placatý černý objekt, které vysává své okolí lépe, než jakýkoli člověkem stvořený vysavač. Tak nám je alespoň prezentují některé obrázky, filmy a někdy i dokumenty v televizích. Je to alespoň přirozená reakce mozku na uchopení něčeho, co nám je prezentováno. Podíváme-li se na to z trochu vědečtějšího pohledu (např. z hlediska gravitace), pak jde o nekonečně hluboké studny v plátně časoprostoru, do kterých padá vše, co se zkrátka dostane příliš blízko.

 

To nám trochu přiblíží charakter černých děr, ale o jejich skutečné podobě nám moc nenapoví. Z pohledu astrofyzika jde o objekt, který je nekonečně hustý a má nekonečně malý objem. Jak ale může být něco nekonečně husté a přitom nekonečně malé ? V případě černých děr je bohužel podobných paradoxů celá řada - až se pomalu černé díry stávají větší záhadou, než skutečná podoba nebo vznik celého vesmíru. Nemluvě o tom, že v blízkosti černých děr plyně čas pomaleji, než kdekoli jinde.

 

Credit: NASA

 

 

Jakou podobu má černá díra.. to nevíme a patrně se to ani nikdy stoprocentně nedozvíme. Umíme si ale představit, jak bychom asi vnímali její okolí. Vnímáme svět trojrozměrně, takže bude mít podobu černého, kulovitého objektu, který reprezentuje prostor, odkud světlo nemůže uniknout - a tato černá koule je dále obklopena přibližně plochým akrečním diskem, kde dochází k akumulaci hmoty, která je velmi silným zdrojem tentgenového a ultrafialového záření.

 

26 silných zdrojů rentgenova záření - kandidáti na černé díry ve středu galaxie Andromedy

Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/R. Barnard, Z. Lee et al.; Optical: NOAO/AURA/NSF/REU Program/B. Schoening, V. Harvey and Descubre Foundation/CAHA/OAUV/DSA/V. Peris

 

Jak černé díry vznikly ? Opět jednoduchá otázka, na kterou ale neznáme jednoznačnou odpověď. Mnoho černých děr nevyhnutelně vzniklo kalapsem velmi hmotných hvězd. Našemu Slunci se to stát nemůže (tedy pokud do 5 miliard let výrazně nepřibere a nezvětší se 500x jeho poloměr). Supermasivní černé díry v galaktických centrech vznikly nakupením velkého množství hmoty na jednom místě (zřejmě hvězd, ale i menších černých děr). Mohly černé díry vzniknout i splynutím menších černých děr ? Otázka zůstává nezodpovězena.

 

Je asi na každém z nás, aby se uchýlil k té představě černé díry, která se mu líbí nejvíce - alespoň do té doby, dokud nerozluštíme jejich skutečnou podobu a charakter. Mě se asi nejvíc zamlouvá teorie, že jde v podstatě o červí díry - zkratky do jiných částí tohoto (a možná i zcela jiného) vesmíru. Už jen ta náhoda v tak nápadné příbuznosti slov "černá" a "červí" k tomu tak trochu spěje. A uznejte sami.. nebylo by to bezva mít v centru každé galaxie bránu do galaxie jiné ? Vyspělá civilizace by si dokonce mohla vytvořit vlastní černou (a tedy červí) díru sama a to tam, kde se jí to bude zrovna hodit - vesmírná turistika by nabrala úplně jiné obrátky.

Zajímá vás vesmír ? Přidejte se k mé skupině na facebooku.