Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zrychlující se expanze vesmíru má vycházet z obrovského moře kompaktních objektů šířících se mezi galaxiemi.
Tak alespoň praví tisková zpráva Havajské univerzity v Manoa. Nemluvíme o temné hmotě, ale o temné energii, která funguje cca opačně (řekněme jako antigravitace, prostě hmotu, respektive prázdný prostor a v důsledku toho i hmotu, žene od sebe). Proto je vlastně překvapující, že za tyto efekty by podle nové studie mohly být odpovědné objekty připomínající černé díry.
V 60. letech byl navržen model, podle něhož by při kolapsu hmotných hvězd nevznikaly pravé černé díry, ale tzv. GEODEs – obecné objekty temné energie (Generic Objects of Dark Energy). GEODEs neobsahují singularity, takže není třeba řešit problém, co se v jádru černé díry stane s platností zákonů obecné teorie relativity. Při pohledu zvenčí měly GEODEs mít podobu jádra temné energie a kolem rotujících vrstev běžné hmoty. Důležité je, že většina pozorování GEODEs a černých děr by dávala stejné výsledky, snad dokonce i při detekci gravitačních vln během srážek černých děr spolu nebo s jinými objekty.
Viz také: Černé díry a rozpínání vesmíru se možná vzájemně ovlivňují
(jde asi o rok starou práci ze stejné instituce a snad cca stejných lidí)
Hlavní autor studie Kevin Croker se právě odvolává na loňský výzkum. Zrychlující se expanzi vesmíru prý nelze vysvětlit tím, že prostě řekneme, že známé černé díry jsou něčím jiným. Objektů GEODEs musí být hodně a musí být i hodně staré. Kdyby existovaly nějak v blízkosti viditelné běžné hmoty, měli bychom je už zaznamenat. Tudíž možné řešení: nacházejí se v prostoru mezi galaxiemi a příliš neovlivňují jejich pohyby. (Poznámka: zase něco úplně jiného než temná hmota, tu potřebujeme pro vysvětlení pozorované dynamiky galaxií, zde naopak autoři tvrdí, že naopak GEODEs bychom právě neměli na úrovni galaxií zaznamenat vůbec.)
Studie (respektive tisková zpráva k tomu vydaná) dále uvádí, že fungování GEODEs závisí na rychlosti rotace vnější vrstvy. Při pomalé rotaci se tyto objekty k sobě přitahují, mohly by se tedy spojovat a bobtnat, snad i rychleji než obdobné černé díry; přitom se zrychluje i rotace. Jakmile se ale rotace vnějších vrstev přiblíží rychlosti světla, začnou se naopak odpuzovat a tento vliv překoná i to, že tyto objekty budou hmotnější. (Poznámka: proč by se měly po roztočení nad určitou mez odpuzovat?)
Takže navržený scénář: V mladém vesmíru mnoho z prvních hvězd skončilo svůj život jako GEODEs. Geody rostly, jak pohlcovaly jiné hvězdy i mezihvězdný plyn (jako černé díry), přitom se zrychlovala jejich rotace. V jeden okamžik se od sebe (poznámka: a asi i od ostatní hmoty?) začaly odpuzovat, což je nakonec vyhnalo do prázdných oblastí mezi galaxiemi.
Geody na jedné straně prakticky nenarušují fungování na úrovni galaxií, vznikly dávno předtím, než se utvořily současné galaxie. Nemusíme dumat, jak souvisejí s reliktním zářením, protože zase vznikly až stovky milionů let po velkém třesku z prvních hvězd. Dokonce má prý nějak odpovídat i předpokládaný počet dávných velmi hmotných hvězd a množství temné energie, které potřebujeme k vysvětlení zrychlující se expanze vesmíru.
Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/abad2f
Zdroj: University of Hawaii at Manoa / Phys.org
Poznámky PH:
Viz i jiná „náhrada“ černých děr, gravastary.
Řekněme, že geody jsou mezi galaxiemi a ženou je od sebe (pomiňme, kde se odpudivá síla bere). Ale galaxie přece i míří k sobě, srážejí se, existují ve větších strukturách v podobě kup, ještě svázaných gravitací… Tak jsou spíš mezi kupami? A když se galaxie srážejí, tak to funguje s geodami jak?
Se vznikem geod tedy došlo k nějaké „fázové“ změně rychlosti rozpínání?
Proč od určité chvíle z hmotných hvězd začaly vznikat normální (no, normální :-)) černé díry a ne geody?
Mám dotaz, když tedy GEODEs vznikaly v raném vesmíru, v prvních stovkách milionů let po VT, není je možné díky samotnému rozpínání vesmíru již nikdy spatřit ? Myslím tedy tak, jak je možné „spatřit blízké“ černé díry (interakcí s okolní hmotou). Je tedy možné je detekovat pouze pomoci gravitačních vln ?