Dvě černé díry se mohou udržet v pevné vzdálenosti, pokud je jejich gravitační přitažlivost (červené šipky) kompenzována rozpínáním vesmíru (modré šipky) spojeným s kosmologickou konstantou. Taková situace by pro vzdálené pozorovatele byla obtížně odlišitelná od jediné černé díry. Kredit: APS/Alan Stonebraker

V rozpínajícím se vesmíru mohou být páry černých děr stabilní

Vědci ukázali, že je teoreticky možné, aby černé díry existovaly v dokonale vyvážených dvojicích, které jsou udržovány v rovnováze kosmologickou silou a vypadají jako černá díra jediná.
Příslušnou studii publikovanou ve Physical Review Letters provedli vědci z univerzit v Southamptonu, Cambridge a Barceloně.
Konvenční teorie o černých dírách, založené na Einsteinově obecné teorii relativity, obvykle vysvětlují, jak mohou statické nebo rotující černé díry existovat samy o sobě, izolované v prostoru. Binární černé díry nejsou při tomto popisu dlouhodobě stabilní, gravitace nakonec způsobí jejich spojení (poznámka: fúze černých děr opravdu pozorujeme jako zdroj gravitačním vln). Podle nové studie však toto platí pouze ve statickém vesmíru. V našem rozpínajícím se vesmíru (a navíc ve vesmíru s temnou energií, kde se rychlost rozpínání zvyšuje) mohou dvojice černých děr existovat stabilně, a to navíc způsobem, který pro nás podstatu těchto objektů bude maskovat a z dálky dokážeme jen obtížně zjistit, že nejde o černou díru jedinou.
Autoři nové studie pomocí složitých numerických metod ukázali, že dvě statické (nerotující) černé díry mohou být v rovnováze – jejich gravitační přitažlivost je přesně kompenzována rozpínáním vesmíru spojeným s kosmologickou konstantou. Dokonce i při zrychlování stále se rozpínajícího vesmíru pak černé díry zůstávají uzamčeny v pevné vzdálenosti od sebe. Jakkoli se je rozpínání může snažit od sebe odtrhnout, gravitační přitažlivost bude tento efekt vyrovnávat. (Poznámka PH: což zcela laicky tedy vypadá divně, pokud se rozpínání zrychluje a gravitační přitažlivost přitom zůstává konstantní; no ale tak co může laik k černých děrám vůbec říci…)
Spoluautor studie Jorge Santos z University of Cambridge k tomu dodává: „Naše teorie je prokázána pro dvojici statických černých děr, ale věříme, že by se dala aplikovat i na ty rotující. Také se zdá pravděpodobné, že by naše řešení mohlo platit pro tři nebo dokonce čtyři černé díry, což otevírá celou řadu dalších možností.“

Óscar J. C. Dias et al, Static Black Binaries in de Sitter Space, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.131401

Zdroj: University of Southampton / Phys.org

Nanočástice mají odhalit limity rozsahu kvantového světa

Zákony kvantové fyziky řídí chování částic na miniaturních škálách, což vede k jevům, jako je …

6 comments

  1. Rozpinani Vesmiru se projevuje tak, ze na dve telesa pusobi odpudiva sila primo umerna vzdalenosti techto teles. Je-li tato odpudiva sila kompenzovana pritazlivou (treba gravitacni) silou, tato telesa se vuci sobe nepohybuji i ve zrychlene se rozpinajicim Vesmiru. Pokud neni tato sila kompenzovana, telesa se od sebe vzdaluji zrychlene (jak nam pravi druhy Newtonuv zakon, ktery se aspon za meho mladi ucil uz na zakladni skole). Proto muze byt spravne vyvazeny system dvou cernych der stabilni i v rozpinajicim se Vesmiru.

  2. v rozpinajicim se vesmiru jiste ano, ale co ve vesmiru, jehoz rychlost rozpinani se navic zvysuje?

  3. To je ten druhy Newtonuv zakon. Protoze rozpinani Vesmiru zpusobuje pusobeni sily, je to rozpinani zrychlene.

    Kdyz tlacite na vozik stale stejnou silou, zrychluje se. Kdyz ale nekdo tlaci proti vam stejnou silou, stoji. A s temi cernymi derami ve zychlene se rozpinajicim Vesmiru je to presne to same.

  4. Působí to na mě jako typický nestabilní stav. Jakákoliv sebemenší odchylka od „rovnovážné polohy“ způsobí její zrychlující nárůst.

  5. Já jsem docela překvapený z toho, že by se ve vesmíru našlo něco nerotujícího… Vážně je to možné??

  6. No, určitě nechci tvrdit něco autoritativně. Jak to chápu, skutečné černé díry asi rotují. Ty nerotující se ovšem používají pro zjednodušení popisu a něco je odvozeno pro ně (jediný horizont událostí/Schwarzschildův poloměr).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close